Как работает датчик
Выхлопные газы проходят сквозь датчик, а внутрь него поступает чистый воздух из атмосферы. Из-за разной окислительной способности чистого воздуха и отработавших газов появляется разность потенциалов. Эти показания и отправляются в ЭБУ.
Внутри датчика спрятаны токопроводящий элемент, электроды, сигнальный контакт и заземление. Вся эта система начинает работать только после прогрева до 300–400 oC. Только при такой температуре твёрдый электролит способен проводить электричество.
Виды кислородных датчиков
Современные ТС оснащаются тремя видами датчиков.
Циркониевый. Одна из самых популярных моделей, основной элемент в составе — диоксид циркония. Наконечник керамический, начинает работать только при нагреве до 350 oC. Быстро разогревается за счёт вмонтированной нагревательной детали с керамическим изолятором.
Такие датчики делятся на 1, 2, 3 и 4 проводные.
Титановый. Наконечник устройства изготовлен из диоксида титана. Внешне датчик мало отличается от циркониевого, но работать начинает только при температуре от 700 oC. Из-за сложной конструкции, высокой стоимости и излишней чувствительности к температурным перепадам такие датчики редко используются.
Широкополосный. В отличие от предыдущих моделей, у этого датчика имеются две ячейки:
- Измерительная. Благодаря электронной схеме модуляции, в составе газов внутри ячейки сохраняется показатель ƛ =1.
- Насосная. Если смесь богатая, дополняет состав ионами кислорода из атмосферы, если обеднённая — выводит лишние молекулы кислорода из диффузионного отверстия во внешнюю среду.
Как проверить лямбда-зонд на работоспособность
Существует несколько способов проверить лямбда-зонд на исправность. Самый простой и поверхностный — тщательный осмотр устройства, самый сложный — диагностика при помощи специального оборудования.
Внешний осмотр датчика
Итак, внешнее изучение кислородного датчика будет состоять из нескольких шагов:
- Проверить внешнюю часть, которая находится вне катализатора. Не должно быть оплавленных участков, обрывов или замкнутых контактов.
- Выкрутить датчик из катализатора и изучить нижнюю часть, обычно спрятанную в катализаторе. Пятна сажи на ней говорят о том, что топливо слишком концентрировано, двигатель и клапаны близки к износу или в выхлопной системе произошла утечка. Отложения серого цвета сигнализируют о высоком содержании свинца в топливе.
Проверка лямбда-зонда мультиметром (тестером)
Потребуется вольтметр, омметр или мультиметр, в котором объединяются оба эти устройства. Если используется последний, его нужно перевести в режим замера сопротивления. Чтобы испытать нагреватель датчика, необходимо:
- Вывести из колодки датчика контакты 3 и 4 разъёма (стандартно это белый и коричневый провода).
- Подсоединить контакты к выходам тестера и измерить сопротивление.
Показатели могут быть разными, обычно они варьируются в пределах 2–10 Ом. Цифра более 5 Ом говорит об отличной работоспособности датчика. Если сопротивление вообще не выводится на дисплей, это говорит о том, что в нагревателе лямбда-зонда порвался провод и требуется немедленная замена.
Прогрев зонда
Кроме того, мультиметром можно проверить восприимчивость наконечника кислородного датчика. Для этого нужно завести машину и прогреть мотор до 70–80oC. Последующий алгоритм будет таким:
- Довести мотор до 3000 оборотов в минуту и зафиксировать этот показатель на 2–3 минуты, пока датчик не прогреется.
- Минусовой щуп мультиметра подсоединить к массе машины, другой состыковать с выходом датчика.
- Изучить данные на тестере: они должны варьироваться от 0,2 до 1 В и меняться 10 раз в секунду.
- Надавить педаль газа в пол и резко отпустить её. Исправный датчик выдаст значение в 1 В, после чего резко упадёт до ноля. Если цифры на дисплее не меняются при действиях с педалью и показывают 0,4–0,5 В, датчик требует замены.
Если напряжения нет вовсе, стоит проверить проводку. Для этого нужно «прощупать» мультиметром все провода, соединяющие реле с выключателем зажигания.
Проверка осциллографом
Диагностика осциллографом будет более продуктивной, поскольку в этом случае можно зафиксировать промежуток времени, за которое меняется выходное напряжение. Нормальными считаются показатели ниже 120 мСек.
Итак, алгоритм проверки будет таким:
- Найти сигнальный провод датчика и подключить к нему осциллограф. Затем нужно завести мотор и разогреть его до 60–70oC. Это нужно, чтобы прогреть датчик воздуха и дождаться от него обратной связи. В процессе подготовки на осциллографе уже появится сигнал о генерации небольшого тока (до 1 В).
- Когда начнёт прогреваться лямбда-датчик, напряжение ещё немного вырастет. По мере прогрева до 300–400oC диаграмма приобретёт динамику.
- Если на прогретом двигателе дойти до 2500–3000 оборотов, исправный датчик должен показать такую картину:
- Если резко отпустить газ, смесь переходит в режим обогащения, а лямбда откликается таким образом:
В процессе проверки важно засечь, через какое время датчик переходит в рабочий режим, то есть когда на диаграмме появляется динамика. Также анализируется реакция на работу двигателя на 2000–3000 оборотов в минуту. Если после прогрева сигнал стабильно находится только в нижнем или только в верхнем положении, датчик придётся менять. Если сигнал напоминает плавную извилистую линию, как на картинке ниже, датчик сгорел или вышел из строя.
Проверка бортовой системой
Если в машине имеется ЭБУ, поиск неполадок можно существенно облегчить. Стоит обратить внимание на индикатор «Check Engine», который нередко предупреждает о проблемах с лямбда-зондом. Чтобы уточнить причину сигнала, достаточно подключить к бортовому компьютеру автосканер.
К кислородному датчику будут относиться ошибки:
- P0130: датчик отправляет неверные данные;
- P0131: сигнал слишком слабый;
- P0132: сигнал слишком сильный;
- P0133: КД медленно реагирует;
- P0134: датчик вообще не даёт сигнала;
- P0135: нагреватель первого датчика не функционирует;
- P0136: произошло замыкание второго датчика;
- P0137: КД2 медленно реагирует;
- P0138: КД2 слишком быстро реагирует;
- P0140: разрыв в цепи КД2;
- P0141: нагреватель второго датчика неисправен;
- P1102: слабое сопротивление нагревателя КД;
- P1115: цепь повреждена, считать данные невозможно.
Видео: как проверить работоспособность лямбда-зонда
Проверять исправность лямбда-зонда нужно регулярно, особенно если пробег машины перевалил за 50 000 км. Очень часто признаки выхода датчика из строя схожи с более серьёзными поломками. Вместо того, чтобы выискивать проблему в двигателе или электронике, порой достаточно поверхностно осмотреть лямбда-датчик.
Датчики лямбда зонда – какие бывают?
Современные датчики кислорода имеют 4-х проводную систему, но бывают исключения! Нередко встречаются одно, двух и трех проводные датчики лямбда зонд.
У четырехпроводного датчика два провода идут на цепь подогрева и один провод – сигнальный. Также один провод идёт на массу проверки лямбда зонда, которую можно произвести самостоятельно.
Проверка напряжения в цепи подогрева датчика
Принято считать, что оптимальное напряжение в цепи подогрева датчика кислорода равняется 12,45В.
Для проверки напряжения в цепи подогрева датчика кислорода нам понадобится вольтметр.
- Включаем зажигание автомобиля
- Острыми щупами протыкаем провода или втыкаем щупы от вольтметра в разъемы провода идущий на датчик кислорода.
- Замеряем напряжение.
Напряжение на этих проводах должно равняться напряжению аккумуляторной батареи, примерно 12, 45В. Плюс приходит обычно приходит на нагреватели датчика кислорода напрямую через предохранители, а минус подается с блока управления двигателем. Поэтому если на нагреватель датчика кислорода не приходит плюс, то смотрите цепь, аккумулятор, предохранитель и датчик кислорода. Кстати в некоторых моделях автомобиля возможно наличие реле в этой цепи. Но если нет минуса, то смотрите всю цепь до блока управления. Возможно потерялся контакт в каком либо разъеме, либо блок управления по каким то причинам не видит минус.
Проверка исправности нагревателя лямбда зонда при помощи тестера
Для того, чтобы проверить сам нагреватель лямбда зонда путем замера сопротивления нам понадобиться Омметр, то есть тестер или мультиметр в режиме измерения сопротивления. Отсоедините разъем датчика кислорода и измеряете сопротивление между проводами нагревателя. Сопротивление может быть разное, но обычно оно находится в пределах 2-10 Ом. Если сопротивление не показывается вообще, то скорее всего в нагревателе датчика кислорода (лямбда зонда) произошёл обрыв и он требует замены.
Проверка опорного напряжения датчика кислорода (лямбда зонд)
Принято считать, что оптимальное опорное напряжение датчика кислорода равняется 0,45В.
И так первую проверку лямбда зонда, которую мы можем провести самостоятельно, это проверка опорного напряжения. Для этого нам понадобится тестер в режиме Вольтметра. Включаем зажигание и замеряем напряжение между сигнальным проводом и массой. В большинстве моделей автомобилей это напряжение должно равняться 0,45В. Допускаются небольшие отступления от нормы как в ту так и в другую сторону, но здесь уже все зависит от качества и состояния проводки в автомобиле.
Проверка сигнала лямбда зонда
Для проверки нагревателя лямбда зонда желательно иметь осциллограф либо осциллоскоп, но так же подойдет мото-тестер или хотя бы стрелочный, но не цифровой вольтметр. В принципе для данного способа проверки подойдет и цифровой вольтметр, но он более инертный, поэтому намного хуже реагирует на изменение показаний.
И так теперь проверяем сам сигнал лямбда зонда! Это самый сложный и ответственный способ. Первое, что необходимо сделать это обзавестись специальными приборами, которые я перечислил выше.
И так, запускаем двигатель прогреваем его до рабочей температуры. Дело в том, что датчик кислорода начинает работать только после прогрева, не после прогрева ДВС, а после прогрева датчика кислорода. На эту процедуру блоком отводиться определенное время, поэтому проверять сразу датчик кислорода нет никакого смысла.
Обычно, датчик кислорода начинает работать при температуре двигателя 60 – 70 градусов. Подсоединяете провода щупа между сигнальными проводами и проводами массы, поднимаете обороты двигателя примерно до 3000 об/мин, и наблюдаете за изменениями показаний лямбда зонда.
Сигнал с датчика кислорода должен меняться от 0,1 до 0,9 Вольт. Если изменения происходят в меньшем диапазоне, то прибор просто не успевает реагировать, либо датчик кислорода неисправен и требует замены.
Так же при 3000 об/мин засеките время, при котором меняются показания от большего к меньшему. При оптимальном варианте работы ДК за 10 секунд должно произойти 8 – 9 изменений. Если показания датчика изменяются реже, то вероятна ошибка медленный отклик датчика кислорода и он подлежит замене.
Способы проверки кислородного датчика
Проверка проводится при заведенном двигателе. Есть несколько способов, как проверить датчик кислорода:
- С помощью мультиметра (тестера). Нужно мерить напряжение и сопротивление. Щупы присоединяются к контактам в штекере, происходит измерение в разных режимах работы ДВС. Если «лямбда» полностью исправна, на оборотах ХХ напряжение будет колебаться в пределах 0.1–0.9 вольт. Недостатком такого метода является невозможность измерить скорость, с которой меняется напряжение.
- Осциллографом. Проверка позволяет увидеть скорость, с которой изменяется напряжение. Она не должна быть больше 0.2–0.3 секунды. Если хотя бы один из двух описанных параметров сильно выходит за допустимые пределы, то компонент необходимо почистить или заменить.
- Считывание ошибок бортовой системы. Если на приборной панели появился значок «Check Engine», это может говорить о выходе лямбда зонда из строя. Чтобы точно определить, что неисправно, нужно провести компьютерную диагностику (считать ошибку из ЭБУ). Определенные коды говорят именно об этой неполадке, они указаны в таблице.
Как отремонтировать лямбда зонд?
В большинстве случаев отремонтировать его нельзя. Но иногда помогает чистка нагревательного элемента, которую едва ли можно считать ремонтом. Для ее выполнения необходимо полностью дать остыть выпускному коллектору. Далее:
- отключить аккумуляторную батарею;
- отсоединить клемму от датчика и вытащить его.
Иногда сделать это сложно. Деталь сильно пригорает, вытащить её удаётся, только повредив. Но пробовать нужно: залейте резьбу уксусом или керосином и оставьте на несколько часов.
Не стучите по датчику, пытаясь его демонтировать. Велик риск повредить его или резьбу. Тогда вы самостоятельно его точно не извлечете без повреждения коллектора.
Для чистки понадобится ортофосфорная кислота. Погрузите деталь в нее на 30–40 минут, потом несколько раз хорошо промойте теплой водой. Все отложения с нагревательного элемента будут смыты. Если причина неисправности в них, работоспособность датчика будет восстановлена.
Есть необычный способ ремонта, но для нужно иметь 2 одинаковых датчика. Если причины неисправности каждого из них разные, можно попытаться собрать один из двух. Так, например, один может быть неисправен из‐за обрыва сигнального провода, а второй из‐за поломки нагревательного элемента. Прозвоните мультиметром каждый, чтобы выявить тот, который с обрывом. Аккуратно распилите оба. На фото видно, что на одном из них обломан нагревательный элемент. Кроме того, повреждена керамическая оболочка.
Аккуратно извлекаем нагреватель:
Пилим следующий, на котором обрыв сигнального провода. Нам нужно очень осторожно, чтобы не сломать, извлечь его нагреватель. На фото целый и ломаный:
Протираем нагреватель чистой сухой тряпкой, аккуратно помещаем в корпус с целым сигнальным проводом.
Теперь нужно запаять корпус с помощью ювелирной горелки медно‐фосфорным припоем. Он выдерживает нагрев до 700 градусов, не течет.
Ставим на автомобиль и проверяем.
Как проверить лямбда-зонд на работоспособность? Первые признаки неисправности, где находится и как проверить датчик кислорода
Современные автомобили снабжены немалым количеством различных датчиков для контроля работы систем двигателя. К основным из таких датчиков относится и лямбда-зонд.
Который также как и все датчики может прийти в негодность. Не каждый автовладелец знает как узнать является ли датчик годным к эксплуатации или нет без обращения к специалистам на станции технического обслуживания.
Назначение лямбда-зонда
Датчик предназначен для измерения объема кислорода в выхлопных газах транспортного средства и сравнения этих показателей со стандартом.
Если выразиться простыми словами — то это датчик кислорода, который подает сигнал на ЭБУ в случае нарушения необходимых показателей.
Расположение
Лямбда-зонд может располагаться, в зависимости от количества (1 или 2), под капотом (если один), или под капотом и под днищем (если два).
Принцип работы лямбда-зонда
Разность потенциалов отправляемых датчиком на электронный блок управления получаются в результате прохождения выхлопных газов через него и чистого воздуха поступающего в него из окружающей среды.
Разновидности
Лямбда-датчики подразделяются на три группы:
- Циркониевый. Эта модель является самой распространенной. В основе устройства находится диоксид циркония. Имеет наконечник из керамики работающий при нагреве до 350 градусов. Быстрый нагрев обеспечивает встроенной детали для нагрева с керамическим изолятором. Данный устройства делятся на 1, 2, 3 и 4-х проводные.
- Титановый. В таком варианте наконечник датчика сделан из диоксида титана. Он практически не имеет внешних отличий от циркониевого, но его рабочее состояние при температуре 700 градусов. Они редко встречаются на автомобилях потому как сложно устроены, имеют немалое ценовое решение и имеют высокую чувствительность к перепадам температуры.
- Широкополосный. Такой датчик отличается от вышеперечисленных наличием двух ячеек. Первая — измерительная и вторая насосная.
Симптомы неисправности
В большинстве случаев лямбда — зонд выходит из строя из-за плохого топлива, попадания горючего или масла внутрь, или поломок в системе впрыска.
Определить неисправность устройства можно по следующим симптомам:
- Рост оборотов ДВС до максимальных с последующей остановкой двигателя;
- Нестабильные обороты на холстом ходу двигателя;
- При увеличении оборотов ДВС теряется его мощность;
- Загорается лампочка-индикатор ЭБУ (чек);
- Движение транспортного средства скачками.
Для того ,чтобы датчик снова начал правильно функционировать его нужно снять и произвести правильную очистку. Чтобы его очистить необходимо снять керамическую головку и очистить загрязнения тряпочкой с химсредством.
В случае, если эти действия не помогут его необходимо заменить на новый.
Проверка на пригодность
Чтобы выяснить работоспособность устройства можно применить несколько методов. Из которых простейший это пристальный осмотр элемента, а сложный это диагностика на спецоборудовании.
Осмотр
Для этого необходимо сделать несколько несложных действий. Сначала осматриваем устройство на наличие оплавленых мест, обрывов или замкнутых контактов.
Для этого необходимо выкрутить элемент, который в нередких случаях расположен в катализаторе и пристально осмотреть часть находящуюся внутри.
Если имеются пятна сажи, то это может означать о большой концентрации топлива, а двигатель и клапана могут в скорейшем времени выйти из строя или в системе выхлопа имеется утечка.
Если имеются серый отложения, то это может означать, что в горючей смеси имеются высокое содержание свинца.
При помощи мультиметра
Для проверки необходимо достать провода из разъема под номером 3 и 4 (белый и коричневый).
- Контакты мультиметра подсоединяем к данным проводам и замеряем сопротивление.
- Градация показаний обычно составляет от 2-х до 10-ти Ом.
- В случае показаний более 5-ти Ом. можно с уверенностью сказать, что датчик имеет отличную работоспособность.
Если же нет вообще никаких показаний, то это означает об обрыве провода внутри устройства и его необходимо заменить.
Прогрев
Помимо вышеперечисленных методов можно с помощью мультиметра узнать восприимчивость наконечника. Для того, чтобы это сделать сначала необходимо довести двигатель до температуры 70 — 80 градусов (завести автомобиль). Далее процесс будет выглядеть следующим образом:
- Двигатель держать на оборотах равных 3000 в течении 2-3-х минут для прогрева устройства;
- Отрицательный щуп тестера подключить к массе транспортного средства, а положительный к выходу датчика;
- Посмотреть на данный мультиметра в режиме замера напряжения: они должны иметь разбег от 0,2 до 1 В. и иметь изменения 10 раз в секунду;
После надавить на педаль акселератора до пола и сразу отпустить. В рабочем состоянии должно появиться значение на тестере в 1В, а после упасть на 0. В случае неизменных показателей 0,4-0,5В устройство подлежит замене.
В случае отсутствия каких — либо показаний нужно произвести проверку проводки.
Диагностика осциллографом
Этот способ является более точным, потому как можно заметить временные промежутки, за которые будет изменяться напряжение на выходе. Оптимальными показателями будут значения ниже 120 мСек.
- Порядок проверки выглядит следующим образом:
- Обнаружаем сигнальный провод устройства и подсоединяем к нему осциллограф. После запускаем двигатель и доводим его до температуры 60-70 градусов.
- В процессе прогрева устройства показания напряжения должны немного увеличиться.
При проверке необходимо засечь, за какой промежуток времени датчик переходит в рабочее состояние, т. должна появиться динамика на осциллографе. Помимо этого необходимо сделать анализ реакции при работе ДВС в режиме 2000 — 3000 оборотов.
В случае нахождения сигнала в стабильно нижнем или верхнем положении устройство подлежит замене. Если показания выглядят, как плавная извилистая, то это говорит о том, что датчик либо сгорел, либо вышел из строя.
Диагностика через ЭБУ
Для этого подключается диагностическое оборудование к блоку управления и считываются коды неисправности, которые и могут рассказать о работоспособности датчика.
Фото-инструкция, как проверить лямбда-зонд на работоспособность
Прежде чем понять, как проверить лямбда зонд, необходимо узнать, что это. Как было уже сказано, λ-зонд измеряет концентрацию кислорода в выхлопе. Замеры воздуха проводятся нестандартно. Можно сравнить этот датчик с дыхательной системой человека.
Устройство находится в выпускном коллекторе и принадлежит выхлопной системе авто. При поломке оно провоцирует множество негативных факторов: большой расход топлива, сильный выхлоп, нестабильность работы «движка». Если водитель заметил, что мотор стал менее мощным, то в первую очередь нужно проверить λ-зонд.
Всего в автомобиле может быть от одного до четырех зондов. Они нужны для определения высокой точности анализа выхлопа. Если прибор показывает высокое содержание кислорода, значит, следует увеличить количество топлива, и наоборот.
Многие спрашивают, как проверить работу лямбда зонда, если их два? В этом случае проверке подвергаются оба. Зачем в машине два датчика? Первый из них анализирует оптимальный состав смеси, а второй проверяет корректность работы катализатора. Датчики могут быть установлены под днищем авто или под капотом. Если водителю нужно знать их точное расположение, то рекомендуется заехать в СТО и попросить снимок дна с отметками зондов.
Принцип работы датчика
Сегодня на автомобилях могут использоваться разные виды «кислородников». Чтобы понять, как проверить работает ли лямбда зонд, нужно изучить его принцип работы. Сам датчик состоит из нагревательного элемента, нескольких электродов и электролита. Функционирование λ-зонда простое, но имеет свои нюансы.
Чтобы прибор определил «неправильность» показаний, ему нужно полученные результаты с чем-то сравнить. Поэтому он замеряет сам воздух и газы, оставшиеся после сгорания топливовоздушной смеси (ТВС). Результаты измерений передаются в виде импульсов на ЭБУ. Здесь в работу вступают электроды, которые проводят замеры, вступая в реакцию с кислородом и выхлопом. Импульс отправляется на ЭБУ, где тот сравнивает результаты с данными «в памяти».
Разновидности
Как проверить датчик лямбда зонд своими руками? Этот вопрос интересует многих, но для самостоятельной диагностики нужно разбираться в видах λ-зондов.
Самым востребованным видом считается циркониевая модель. Она работает по принципу гальванического элемента. Наконечник покрывают экраны из платиновых электродов. Если датчик не прогреется до определенной t°, то он не сможет правильно функционировать.
Титановые модели схожи с циркониевыми. Их рабочая t° составляет 700 градусов. Предусмотрено обязательное наличие нагревательного элемента. Данный датчик имеет сложную конструкцию. Его установка обходится дорого, поэтому широкого распространения не имеет.
Признаки неисправности
Чтобы понять, как проверить датчик лямбда зонд, необходимо знать все признаки неисправности. Водитель должен насторожиться, если заметит странности в работе двигателя. Поломка может образоваться в любой момент по следующим причинам:
Изнашивание элементов системы.
Разгерметизация корпуса авто.
Попадание воздуха (газов) внутрь топливной системы.
Отсутствие связи с ЭБУ.
Нестабильные холостые обороты.
Перегрев датчика по разным причинам и пр.
Указанные в списке признаки говорят о том, что идет медленное «угасание» работы λ-зонда.
Первое время датчик работает нерегулярно, то есть сигналы для ЭБУ не передаются. Показатели меняются, колебания расширяются, при этом качество бензина снижается, заставляя «движок» дергаться. После этого владелец слышит хлопки в моторе, на панели приборов мигает соответствующий значок. Датчик, переставая работать, будет сообщать об этом. Если игнорировать «симптомы», мощность авто снизится настолько, что движок будет издавать сильные хлопки.
Проверка диагностическим прибором
Вопрос, как проверить датчик кислорода лямбда зонд, возникает, когда двигатель начинает показывать водителю на появившиеся неисправности. Диагностировать поломку можно быстро, используя специальный сканер. Компьютерная диагностика не только покажет неисправность, но и укажет, какая она. Точность проверки составит 90%. Если после проверки выяснится, что ошибка именно в λ-зонде, то его придется заменить. Но бывают ситуации, когда прибор ни при чем, и проблема скрывается в другом элементе.
Проверка мультиметром
Многих водителей интересует, как проверить лямбда зонд на работоспособность мультиметром, и сделать это правильно. Для начала нужно провести диагностику нагревательного элемента и только потом переходить к лямбда зонду.
Нагревательную составляющую проверяют тестером. Сначала прибор подключают к контактам нагревателя, предварительно переключив его в режим замера сопротивления. После этого проводится прозвон контактов. Если элемент исправен, то прибор покажет значение сопротивления меньше 10 Ом. Если эта цифра больше, значит, устройство не работает.
Проверка вольтметром
После того, как автовладелец понял, как проверить лямбда зонд в домашних условиях, ему нужно произвести ремонтные работы. Сделать это можно самому, либо обратившись к мастерам. Если решено проводить ремонт самостоятельно, то необходимо следовать инструкции.
Сначала требуется определить, где именно произошла поломка. Если неисправность возникла с контактами цепи, то придется отыскать область разрыва. Вместе с этим нужно проверить контакты на предмет окисления, питание лямбды. При окислении проводится обработка.
В случае, когда корпус зонда полностью покрыт нагаром, требуется чистка элементов. Обработку проводят специальными средствами, которые растворяют отложения. Нельзя применять наждачки и щетки.
Принцип действия лямбда зонда
Основной задачей лямбда зонда является определение химсостава выхлопных газов и уровня содержания в них молекул кислорода. Этот показатель должен колебаться в пределах от 0,1 до 0,3 процентов. Бесконтрольное превышение этого нормативного значения может привести к неприятным последствиям.
При стандартной сборке автомобиля, лямбда зонд монтируется в выпускном коллекторе в области соединения патрубков, однако, иногда бывают и другие вариации его установки. В принципе, иное расположение не влияет на рабочую производительность данного прибора.
Сегодня можно встретить несколько вариаций лямбда зонда: с двухканальной компоновкой и широкополосного типа. Первый вид чаще всего встречается на старых автомобилях, выпущенных в 80-е годы, а также на новых моделях эконом-класса. Датчик широкополосного типа присущ современным авто среднего и высшего класса. Такой датчик способен не только с точностью определить отклонение от нормы определенного элемента, но и своевременно сбалансировать правильное соотношение.
Благодаря усердной работе таких датчиков существенно повышается рабочий ресурс автомобиля, снижается топливный расход и повышается стабильность удержания оборотов холостого хода.
С точки зрения электротехнической стороны, стоит отметить тот момент, что датчик кислорода не способен создавать однородный сигнал, так как этому препятствует его расположение в коллекторной зоне, ведь в процессе достижения выхлопными газами прибора может пройти определенное количество рабочих циклов. Таким образом, можно сказать, что лямбда зонд реагирует скорее на дестабилизацию работы двигателя, о чем он собственно впоследствии и оповещает центральный блок и принимает соответствующие меры.
Электронная проверка лямбда зонда
Узнать о состоянии лямбда зонда можно путем его проверки на профессиональном оборудовании. Для этого используется электронный осциллограф. Некоторые специалисты определяют работоспособность кислородного датчика при помощи мультиметра, однако, он способен только констатировать или же опровергнуть факт его поломки.
Проверяется устройство во время полноценной работы двигателя, так как в состоянии покоя датчик не сможет полностью передать картину своей работоспособности. В случае даже незначительного отхождения от нормы, лямбда зонд рекомендуется заменить.
Замена лямбда зонда
В большинстве случаев такая деталь, как лямбда зонд не подлежит ремонту, о чем свидетельствуют утверждения о невозможности произведения ремонта от многих автомобильных производителей. Однако, завышенная стоимость такого узла у официальных дилеров отбивает всякую охоту его приобретения. Оптимальным выходом из сложившейся ситуации может стать универсальный датчик, который стоит гораздо дешевле родного аналога и подходит практически всем автомобильным маркам. Также в качестве альтернативы можно приобрети датчик бывший в использовании, но с продолжительностью гарантийного периода или же полностью выпускной коллектор с установленным в него лямбда зондом.
Однако, бывают случаи, когда лямбда зонд функционирует с определенной погрешностью из-за сильного загрязнения в результате оседания на нем продуктов сгорания. Для того чтобы убедиться, что это действительно так, датчик необходимо проверить у специалистов. После того как проверка лямбда зонда состоялась и подтвержден факт его полной работоспособности, его нужно снять, почистить и установить обратно.
Для того чтобы демонтировать датчик уровня кислорода, необходимо прогреть его поверхность до 50 градусов. После снятия, с него снимается защитный колпачок и только после этого можно приступать к очистке. В качестве высокоэффективного очищающего средства рекомендуется использовать ортофосфорную кислоту, которая с легкостью справляется даже с самыми стойкими горючими отложениями. По окончании процедуры отмачивания, лямбда зонд ополаскивается в чистой воде, тщательно просушивается и устанавливается на место. При этом не стоит забывать о смазке резьбы специальным герметиком, который обеспечить полную герметичность.
Устройство автомобиля очень сложное, поэтому он нуждается в постоянной поддержке работоспособности и проведении своевременных профилактических работ. Поэтому в случае возникновения подозрений о неисправности лямбда зонда, необходимо незамедлительно произвести диагностику его работоспособности и в случае подтверждения факта выхода из строя, заменить лямбда зонд. Таким образом, все важнейшие функции транспортного средства будут сохранены на прежнем уровне, что станет гарантом отсутствия дальнейших проблем с двигателем и прочими важными элементами автомобиля.
Признаки неисправности устройства
Лямбда зонд — это кислородник, то есть датчик кислорода, который оценивает количество несгоревшего топлива и кислорода. Данный прибор был придуман для того, чтобы уменьшить количество токсичных веществ в выхлопе. Именно зонд помогает держать под контролем количество О2 в катализаторах.
Многие считают, что датчик был придуман для того, чтобы уберечь окружающую среду от вредных выбросов. С одной стороны это действительно так, но с другой стороны прибор устанавливают еще и для слаженной работы каталитического нейтрализатора. Функционирование катализатора происходит с высоким КПД в момент, когда топливовоздушная смесь имеет определенное соотношение воздуха и топлива. При изменении соотношения прибор начинает выполнять работу неэффективно. Это вредит экологии.
Состав топливной смеси начали корректировать после того, как появились системы электронного впрыска горючего. На фоне этого пришлось использовать «кислородники». Сегодня в авто устанавливают от 1 до нескольких датчиков. Второй зонд стали применять после введения нормативов Евро 3.
Виды зондов и их совершенствование
Определить визуальные признаки неисправности лямбда зонда можно, если знать, датчик какого типа установлен в системе. Их принцип работы остается таким же, но способы измерения О2 различаются. Изготовители стараются следить за работой зондов, периодически вносят в них коррективы. Это помогает улучшить точность измерения кислорода. К примеру, совсем недавно был введен предварительный подогрев наконечника. Это помогло обеспечить отличную работу двигателя на холостом ходу. Первое поколение приборов разогревалось от тепла выхлопных газов.
Следующей разработкой стали широкополосные датчики. Сначала в системе устанавливался один датчик, но его показатели были не столь точны, как хотелось бы. Было принято решение монтировать второй датчик, который помог увеличить точность измерений. Таким образом, широкополосный тип датчика работает на основе принудительной закачки кислорода в камеру.
Процесс выхода датчика из строя — подробно
Как было уже сказано выше, появление неисправностей кислородного датчика и симптомы — не быстрое дело. Возникновение одной из причин провоцирует постепенный выход из строя.
На начальном этапе кислородник начинает выдавать странные симптомы. К примеру, ухудшаются обороты холостого хода, сигналы перестают поступать, а качество топлива снижается. Водитель чувствует, что его машина дергается, издается странные звуки, на приборной панели загораются соответствующие иконки.
Если игнорировать проблему и не думать, как устранить неисправность лямбда зонда, то начинается вторая стадия процесса выхода датчика из строя. Здесь кислородник совсем перестает работать, все симптомы неисправности становятся более выраженными. Сюда стоит добавить падение мощности «движка» и его перегрев.
Как проверить датчик?
Если водитель почувствовал, что не работает лямбда зонд, симптомы описанные выше помогут разобраться в проблеме. Но здесь возникает небольшая дилемма. Нужно понять, датчик перестал функционировать из-за поломки или какие-то процессы в системе влияют на его некорректную работу?
Например, если сигнал указывает на обедненную смесь, то нужно понять, так ли это на самом деле. Возможно, произошла разгерметизация выпускного тракта. Определение причины — важный этап на пути к устранению проблемы. Кстати, бывают ситуации, когда проблем несколько. Допустим, выпускной коллектор подсасывает и одновременно с этим топливный насос не дает давления. Разбираться придется с обеими причинами.
Последствия поломки
Выяснив, какие у лямбда зонда признаки неисправности, водитель начинает думать, как избежать дорогостоящего ремонта и какие последствия несет в себе неисправность. Во-первых, владелец не сможет заводить машину в холодное время года, поскольку запуск будет сложным. Машина запустится со второго-третьего раза, а в процессе езды будет издавать разные звуки и рывки.
Также сильно увеличится расход топлива, т. чем больше водитель выжимает педаль газа, тем больше бензина тратится. В случае долгой езды с неисправным датчиком произойдет выгорание катализатора и поломка второго лямбда зонда. С каждым последующим запуском идет сильное изнашивание компрессионных и поршневых колец.
Смесь начинает быстро загрязнять свечи. Они, в свою очередь, усиливают сопротивление. Как по цепочке из строя начинают выходить провода, катушка зажигания. В результате водителя ждет печальный итог. Лучше всего заменить датчик на первой стадии поломки, чем прибегать в дальнейшем к капитальному ремонту. Стоимость датчика не превышает 1500 рублей для автомобилей ВАЗ. Работа по замене не так сложна.
Этапы ремонта
Ремонт лямбда зонда проводится в автомастерской с опытным специалистом. К сожалению, запчасть следует менять полностью, так как просто отремонтировать ее не получится. Оригинальные датчики имеют высокую стоимость, поэтому владельцы стараются перейти на использование универсальных моделей. Они подходят к любой марке авто и имеют низкую цену.
Если проблема не очень серьезная, то заменить датчик можно самостоятельно. К примеру, если прибор загрязнился, водитель может почистить его и вставить обратно. Чтобы демонтировать зонд, необходимо прогреть его до 60°С. После этого следует достать защитный колпак и приступить к чистке. Процедуру очищения проводят с использованием ортофосфорной кислоты.
В конце работы проводят отмачивание запчасти в воде или в специальном средстве. Только после полной просушки датчик ставят обратно, предварительно смазав герметиком резьбу.
Устройство и принцип работы лямбда зонда
Лямбда зонд представляет собой обычный электрический элемент, через который проходят выхлопные газы. Устройство датчика кислорода предполагает наличие внутри корпуса токопроводящего элемента, электродов, сигнального контакта и заземления. Выходной электрический сигнал формируется при изменении напряжения в зависимости от состава выхлопного потока.
Работа датчика основана на принципе сравнения уровня кислорода в отработавших газах и атмосферном воздухе. Установка внутри трубы до и после каталитического нейтрализатора полностью исключает попадание вредных веществ за пределы системы. Электрическая схема в устройстве такого датчика кислорода задействуется только после разогрева до температуры 300 – 400 ºC, что необходимо для появления электропроводимости твердого электролита.
Принцип работы лямбда зонда позволяет выявить даже малейшее превышение норм по опасным веществам. Но даже при заправке горючего высокого качества с минимальным содержанием примесей через 100 – 150 тыс. км пробега датчики кислорода, а часто и катализаторы (нейтрализаторы), приходится менять.
Каких видов бывают лямбда зонды?
Независимо от того, как работает датчик кислорода и в какой части системы он установлен, для получения электрического сигнала о составе выброса внутри предусмотрен твердый электролитический элемент. В зависимости от типа этого компонента различают следующие виды зондов:
- циркониево-оксидные, способные определить количество воздуха в топливе в относительной величине (больше/меньше);
- датчики с высокой чувствительностью, способные точно определить соотношение компонентов топливной смеси (Denso);
- титановые, которые работают без доступа атмосферного кислорода.
На автомобили устанавливают датчики, предназначенные для конкретной марки или модели, а также изделия универсальной конструкции. Последние не комплектуют оригинальным разъемом — его, увы, приходится искать отдельно.
Информацию о составе выхлопа на контроллер подают и датчики других видов, которые отличаются количеством контактов (1- 6), способом установки (резьба/фланец), а также узко- или широкополосные модели по диапазону измерения (до коэффициента 1,6). Все варианты подключаются и работают по аналогичной схеме с передачей сигнала в ЭБУ для корректировки состава топливовоздушной смеси и объема впрыска топлива.
Проверяем лямбда-зонд
На написание этого материала натолкнуло обилие вопросов на нашем форуме, связанных с непониманием (или недопониманием) принципа работы датчика кислорода, или лямбда-зонда.
Прежде всего, нужно идти от общего к частному и понимать работу системы в целом. Только тогда сложится правильное понимание работы этого весьма важного элемента ЭСУД и станут понятны методы диагностики.
Чтоб не углубляться в дебри и не перегружать читателя информацией, я поведу речь о циркониевом лямбда-зонде, используемом на автомобилях ВАЗ. Желающие разобраться более глубоко могут самостоятельно найти и прочитать материалы про титановые датчики, про широкополосные датчики кислорода (ШДК) и придумать методы их проверки. Мы же поговорим о самом распространенном датчике, знакомом большинству диагностов.
Итак, датчик кислорода. Когда-то очень давно он представлял собой только лишь чувствительный элемент, без какого-либо подогревателя. Нагрев датчика осуществлялся выхлопными газами и занимал весьма продолжительное время. Жесткие нормы токсичности требовали быстрого вступления датчика в полноценную работу, вследствие чего лямбда-зонд обзавелся встроенным подогревателем. Поэтому датчик кислорода ВАЗ имеет 4 вывода: два из них – подогреватель, один – масса, еще один – сигнал.
Из всех этих выводов нас интересует только сигнальный. Форму напряжения на нем можно увидеть двумя способами: а) сканером б) мотортестером, подключив щупы и запустив самописец.
Второй вариант, вообще говоря, предпочтительнее. Почему? Потому, что мотортестер дает возможность оценить не только текущие и пиковые значения, но и форму сигнала, и скорость его изменения. Скорость изменения – это как раз характеристика исправности датчика.
Итак, главное: датчик кислорода реагирует на кислород. Не на состав смеси. Не на угол опережения зажигания. Не на что-либо еще. Только на кислород. Это нужно осознать обязательно. Как именно это происходит, в подробностях описано здесь.
На сигнальный вывод датчика с ЭБУ подается опорное напряжение 0. 45 В. Чтоб быть полностью уверенным, можно отключить разъем датчика и проверить это напряжение мультиметром или сканером. Все в порядке? Тогда подключаем датчик обратно.
К слову, на старых иномарках опорное напряжение «уплывает», и в итоге нормальная работа зонда и всей системы нарушается. Чаще всего опорное напряжение при отключенном датчике бывает выше необходимых 0. 45 В. Проблема решается путем подбора и установки резистора, подтягивающего напряжение к «массе», тем самым возвращая опорное напряжение на необходимый уровень.
Дальше схема работы датчика проста. Если кислорода в газах, омывающих датчик, много, то напряжение на нем упадет ниже опорного 0. 45 В, примерно до 0. Если кислорода мало, напряжение станет выше, около 0. 8 – 0. 9 В. Прелесть циркониевого датчика в том, что он «перепрыгивает» с низкого на высокое напряжение при таком содержании кислорода в отработанных газах, которое соответствует стехиометрической смеси. Это замечательное его свойство используется для поддержания состава смеси на стехиометрическом уровне.
Поняв, как работает датчик, легко осознать методику его проверки. Предположим, ЭБУ выдает ошибку, связанную с этим датчиком. Например, Р0131 «Низкий уровень сигнала датчика кислорода 1». Нужно понимать, что датчик отображает состояние системы, и если смесь действительно бедная, то он это отразит. И замена его абсолютно бессмысленна!
Как же нам выяснить, в чем кроется проблема – в датчике или в системе? Очень просто. Смоделируем ту или иную ситуацию. Например, при жалобе на бедную смесь и низком напряжении на сигнально выводе датчика увеличим подачу топлива, пережав шланг обратного слива. Или, при его отсутствии, брызнув во впускной коллектор бензина из шприца. Как отреагировал датчик? Показал ли обогащенную смесь? Если да – то нет никакого смысла его менять, нужно искать причину, почему система подает недостаточное количество топлива. Если же смесь богатая, и зонд это отображает, попробуйте создать искусственный подсос, сняв какой-нибудь вакуумный шланг. Напряжение на датчике упало? Значит, он абсолютно исправен. Третий вариант (достаточно редкий, но имеющий место). Создаем подсос, пережимаем «обратку» – а сигнал на датчике не меняется, так и висит на уровне 0. 45 В, либо меняется, но очень медленно и в небольших пределах. Все, датчик умер. Ибо он должен чутко реагировать на изменения состава смеси, быстро меняя напряжение на сигнальном выводе.
Для более глубокого понимания добавлю, что при наличии небольшого опыта легко установить степень изношенности датчика. Это делается по крутизне фронтов перехода с богатой смеси на бедную и обратно. Хороший, исправный датчик реагирует быстро, переход почти что вертикальный (смотреть, само собой, мотортестером). Отравленный либо просто изношенный датчик реагирует медленно, фронты переходов пологие. Такой датчик требует замены.
Понимая, что датчик реагирует на кислород, можно легко уяснить еще один распространенный момент. При пропусках воспламенения, когда из цилиндра в выпускной тракт выбрасывается смесь атмосферного воздуха и бензина, лямбда-зонд отреагирует на большое количество кислорода, содержащееся в этой смеси. Поэтому при пропусках воспламенения очень возможно возникновение ошибки, указывающей на бедную топливо-воздушную смесь.
Хочется обратить внимание еще на один важный момент: возможный подсос атмосферного воздуха в выпускной тракт перед лямбда-зондом. Мы упоминали, что датчик реагирует на кислород. Что же будет, если в выпуске будет свищ до него? Датчик отреагирует на большое содержание кислорода, что эквивалентно бедной смеси. Обратите внимание: эквивалентно! Смесь при этом может быть (и будет) богатой, а сигнал зонда ошибочно воспринимается системой как наличие бедной смеси. И ЭБУ ее обогатит! В итоге имеем парадоксальную ситуацию: ошибка «бедная смесь», а газоанализатор показывает, что она богатая. Кстати сказать, газоанализатор в данном случае – очень хороший помощник диагноста. Как пользоваться извлекаемой с его помощью информацией, описано в этой статье.
Итак, выводы.
Нужно совершенно четко отличать неисправность ЭСУД от неисправности лямбда-зонда. Проверить зонд можно, контролируя напряжение на его сигнальном выводе сканером или подключив к сигнальному выводу любой мотортестер.
Искусственно смоделировав обедненную или, наоборот, обогащенную смесь и отследив реакцию зонда, можно сделать достоверный вывод о его исправности.
По крутизне перехода напряжения от состояния «богато» к состоянию «бедно» и наоборот легко сделать вывод о состоянии лямбда-зонда и его остаточном ресурсе.
Наличие ошибки, указывающей на дефект лямбда-зонда, отнюдь не является поводом для его замены.
