Кислородный датчик лямбда — зонд: неисправности, проверка и ремонт

Различные варианты подключения и цвета кабеля лямбда зонда:

Обогреваемые зонды:

Количество кабелей	Цвет кабеля	Соединение
3	Черный 2 x белый	Сигнал (заземление через корпус) нагревательного элемента
4	Черный 2 x белых Серый	Сигнал, нагревательный элемент, земля

Датчики сопротивления из диоксида титана:

Количество кабелей	Цвет кабеля	Соединение
4	красный белый черный желтый	Нагревательный элемент (+) Нагревательный элемент (-) Сигнал (-) Сигнал (+)
4	Черный 2 x белых Серый	Нагревательный элемент (+) Нагревательный элемент (-) Сигнал (-) Сигнал (+)

В любом случае, если есть информация от производителя, то необходимо ставить её в приоритет.

Диагностика

Следует отметить, что проверка работоспособности лямбда зонда должна проводиться совместно с техническим обслуживанием автомобиля, с периодичностью — каждые 10 тысяч километров пробега. Однако если автомобиль эксплуатировался в неблагоприятных климатических условиях, что применимо к Москве, или в агрессивном режиме, техническое обслуживание должно проводиться чаще. Это рекомендация завода изготовителя.

Так же производитель не рекомендует выполнять самостоятельную диагностику или ремонт в случае возникновения признаков какой-либо неисправности. Для ее устранения следует обращаться в сервисный центр.

Диагностика путем визуального осмотра

Начало любой диагностики начинается с визуального осмотра. К первичным способам диагностики кислородного датчика можно отнести:

• визуальный осмотр электропроводки лямбда зонда на предмет целостности и отсутствия механических повреждений или разрыва;
• осмотр самого лямбда зонда. На его поверхности не должно быть нагара или твердых отложений.

Нагар на корпусе кислородного датчика свидетельствует о неисправном электронагревателе или чрезмерно богатой горючей смеси, поступающей в камеры сгорания.

Твердые отложения на корпусе датчика говорят о плохом качестве топлива и наличии в нем вредных примесей, или о неправильной пропорции горючей смеси.

При отсутствии видимых причин неисправности выполняется более детальная диагностика.

Детальная диагностика

В сервисном центре, с помощью подключения диагностического компьютера, проверяются все электронные системы автомобиля. При неисправности одной из них бортовой компьютер выявляет ошибку и сохраняет ее в своем реестре ошибок. Каждая ошибка имеет свой код, по которому легко выяснить источник неисправности.

В случае отсутствия диагностического компьютера, необходима слесарная диагностика, которая подразумевает частичную разборку и диагностику вольтметром. Она заключается в следующих операциях:

• запуск двигателя и прогрев до рабочей температуры;
• остановка двигателя;
• отключение разъема датчика и подключение к нему вольтметра;
• повторный запуск ДВС и одноразовое поднятие оборотов на холостом ходу до 2500 тысяч в минуту;
• отсоединение вакуумного патрубка от регулятора давления топлива;
• проверка показаний вольтметра. В том случае, если показание равно или меньше 0.8 В, датчик кислорода 2110 неисправен. Он не подлежит ремонту, следовательно, необходима замена;
• проверка кислородного датчика на выявление обедненной топливной смеси. При этом искусственно перекрывается подача воздуха в двигатель. Если показания вольтметра равны 0.2 В или меньше, датчик исправен. Иные показания свидетельствуют о неисправности датчика.

Так же в сервисном центре с помощью вольтметра возможна проверка сигнала, подаваемого на лямбда зонд с электронного блока управления. Если подаваемое напряжение выше 0.45 В, необходима более детальная диагностика блока управления.

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.

Рекомендуем: Выбираем и меняем лампы в противотуманках самостоятельно

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.

Проведение замены датчика кислорода

Это небольшое руководство будет полезно не только владельцам автомобилей ВАЗ 2107, но и более современных десяток, четырнадцатых

Обратите внимание, что все ремонтные работы лучше всего проводить на подъемнике или смотровой яме. Не забываем о том, что катколлектор расположен в системе выпуска отработавших газов. При необходимости демонтируйте защиту двигателя автомобиля ВАЗ 2107

Далее ищете все провода, которые относятся к датчику кислорода

При необходимости демонтируйте защиту двигателя автомобиля ВАЗ 2107. Далее ищете все провода, которые относятся к датчику кислорода.

Все хомуты при помощи кусачек следует обрезать, разъемы рассоединить. Причем желательно тщательно очистить от скопившейся пыли и грязи тот, который остается на машине, так как он будет в дальнейшем использоваться. Если выпускной тракт горячий, то дайте ему остыть. После чего при помощи ключа с размером «22» выкручиваете лямбда-зонд. Новый прибор вкручиваете на место старого, затягиваете гайки и соединяете разъем подключения. Распиновка датчика концентрации кислорода приведена на фото.

Греческая буква «лямбда» в физике обозначает содержание кислорода. Поэтому датчик кислорода на инжекторных двигателях также называется лямбда-зондом. На вазовской «классике» эти датчики начали применять недавно, когда на конвейере появилась модель ВАЗ 2107 с инжекторным двигателем.

В системе впрыска двигателя датчик кислорода ВАЗ 2107 (инжектор) контролирует содержание кислорода в смеси выхлопных газов. Сделано это для снижения содержания вредного угарного газа в выхлопе автомобиля и обеспечения оптимального состава смеси, подающейся в цилиндры.

Датчик сравнивает содержание кислорода в атмосфере и автомобильном выхлопе. При меньшем содержании кислорода датчик выдает более высокое напряжение и наоборот. Алгоритм работы ЭБУ двигателя опирается на показания датчика и автоматически меняет состав смеси, поступающей в цилиндры.

Система управления инжекторным двигателем ВАЗ 2107 комплектуются двумя типами лямбда-зонда «Бош». Первый, без нагревателя, устанавливался до 2004 года, после него завод перешел на датчики с нагревателями.

Принцип работы и признаки неисправности датчика

ДК работу в включается не сразу после зажигания двигателя. того Для, чтобы устройство начало подавать ЭБУ на сигнал, чувствительному элементу датчика необходимо температуры до прогреться 360 градусов.

Все современные комплектуются устройства специальными нагревателями, которые позволяют рабочую достичь температуру в кратчайшие сроки (5-7 минут, на которых протяжении мозги четырнадцатой для регулировки газа соотношения и бензина в топливной смеси используют памяти в сохраненные данные с предыдущего цикла работы расположен).

ДК двигателя так, что его чувствительный контактирует элемент одновременно с выхлопными газами и чистым воздухом атмосферным. При контакте с ними на противоположных датчика частях возникает разница потенциалов (зависящая от кислорода содержания в среде, в которой расположен чувствительный основании), на элемент которой и формируется подаваемый в ЭБУ Как.

сигнал понять, что пора менять кислорода? датчик Лишится работоспособности устройство может по причинам двум: либо при поломке нагревателя, случае в либо потери чувствительности из-за механических повреждений.

свидетельствующие, Признаки о поломке ДК, следующие:

• Четырнадцатая начала больше расходовать топлива;
• При наборе скорости рывки происходят в движении автомобиля;
• Нестабильная работа холостых на движка оборотах;
• Не работает катализатор;
• Проверка выхлопных токсичности газов показывает зашкаливающий выше результат нормы.

При возникновении одного из вышеперечисленных нужно симптомов снять датчик кислорода и проверить работоспособность его посредством мультиметра.

Признаки неисправности лямбда-зонда

• Повышается уровень токсичности газов. Определить токсичность можно с помощью диагностики. Внешне никак не диагностируется, даже запах выхлопа практически не изменится.
• Увеличивается расход топлива. Каждый автомобилист следит за наполненностью бака, старается найти свою крейсерскую скорость, когда расход минимальный. Поэтому увеличившееся потребление топлива заметит сразу. В зависимости от серьезности неисправности лямбда-зонда, он вырастает на 1–4 литра. Повышенный расход, конечно, способен вызвать не только неисправный датчик кислорода.
• Выдаются ошибки кислородного датчика (P0131, P0135, P0141 и другие), загорается «Check Engine». Обычно чек появляется при неисправности зондов или катализатора. Диагностика установит точную причину.
• Перегревается катализатор. Неисправные лямбда-зонды подают неправильные сигналы в ЭБУ, что может привести к некорректной работе катализатора, его перегреву вплоть до раскаленного состояния, и последующего выхода из строя.
• Появляется дерганье и нехарактерные хлопки в двигателе. Лямбда-зонды перестают генерировать правильный сигнал, из-за чего дестабилизируется работа оборотов холостого хода. Обороты колеблются в широком диапазоне, что приводит к ухудшению качества топливной смеси.
• Ухудшаются динамические характеристики автомобиля, теряется мощность, тяга. Подобные признаки появляются в запущенных ситуациях. Неисправные датчики также перестают работать на непрогретом двигателе, а машина различными способами сигнализирует о неполадках в системе.

Если вас беспокоит один из этих признаков, обратитесь к специалисту. С помощью диагностического оборудования он определит точную область поломки и поможет в исправлении.

Как проверить лямбда-зонд

Итак, автомобиль едет рывками, повысился расход топлива, загорелся «Check Engine». Признаки не характерны только для поломки лямбды, поэтому нужна полная диагностика систем. Но если вы уверены, что дело в нем, рассказываем, как проверить датчик своими руками.

Проверять кислородные датчики рекомендуют через замер значений напряжения. Подобную проверку лямбда-зонда мультиметром, тестером и омметром можно провернуть в собственном гараже.

Порядок действий следующий:

Прогрейте двигатель до рабочей температуры. Непрогретый лямбда-зонд не заработает.

Снимите и осмотрите зонд и проводку на предмет механических повреждений и загрязнений. Если он погнут, поцарапан или покрыт наростом сажи, свинцовым налетом, белым или серым нагаром, меняйте.

Проверьте работоспособность лямбда-зонда омметром. Часто причина неисправности кроется в поломке спирали подогрева или проводов к нему. Как его «прозвонить»? Присоедините омметр между проводами нагревателя, предварительно отсоединенные от колодки. При исправной работе сопротивление сигнальной цепи на разных автомобилях варьируется от 2 до 10 Ом и от 1 ком до 10 мОм в цепи подогрева. Если его нет совсем, в проводке обрыв.

Протестируйте сигнал зонда с помощью мотор-тестера, стрелочного вольтметра или осциллографа. Подсоедините тестер между проводом массы и сигнальным, поднимите обороты до 3 000 Нм, засеките время и следите за показаниями. Они должны изменяться от 0.1 до 0.9 вольт. Рекомендуем заменить датчик, если диапазон изменений меньше или за 10 секунд сменилось меньше 9–10 показаний. Причина ошибки может быть в «усталости» и медленном отклике системы.

Проверьте исправность лямбда-зонда через опорное напряжение. Заведите машину, измерьте напряжение между массой и сигнальным проводом. Если показатели отличаются от 0.45 вольт больше, чем на 0.2, датчик или цепи в цепи, ведущие к нему, неисправны.

Если нет приборов для проверки работоспособности лямбда-зонда, обратитесь к специалистам. Они проведут полную диагностику и точно назовут причину неисправности за меньшие деньги и время, которые бы вы потратили на покупку устройств и выявление неисправности самостоятельно.

Схема устройства

Рассмотрим схему зонда, дающую представление о размещении узлов. Знание конструкции позволяет понять места расположения деталей, подверженных поломкам.

Пример конструкции зонда

Конструкция включает:

• 1 — металлический штуцер, предназначенный для установки зонда, на внешней поверхности имеются грани под ключ, ниже расположена резьба;
• 2 — керамический изолятор;
• 3 — уплотнительный элемент для ввода жгута проводов;
• 4 — сигнальные провода;
• 5 — металлический защитный колпачок, оснащенный вентиляционными продухами, предназначен для защиты измерительного элемента от повреждений;
• 6 — пружинная контактная часть;
• 7 — чувствительный элемент, выполненный из керамики;
• 8 — нагревательный стержень;
• 9 — вентиляционный канал;
• 10 — внешний металлический корпус.

Рекомендуем: Все о масле в коробке авто Газель

Методы проверки лямбда-зонда

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

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

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

Далее необходимо внимательно осмотреть непосредственно сам датчик кислорода:

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

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

На видео в конце статьи хорошо показано, как проверить лямбда-зонд цифровым вольтметром.

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

В противном случае, ищем причину дальше:

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

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

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

Схема устройства

Рассмотрим схему зонда, дающую представление о размещении узлов. Знание конструкции позволяет понять места расположения деталей, подверженных поломкам.

Пример конструкции зонда

Конструкция включает:

• 1 — металлический штуцер, предназначенный для установки зонда, на внешней поверхности имеются грани под ключ, ниже расположена резьба;
• 2 — керамический изолятор;
• 3 — уплотнительный элемент для ввода жгута проводов;
• 4 — сигнальные провода;
• 5 — металлический защитный колпачок, оснащенный вентиляционными продухами, предназначен для защиты измерительного элемента от повреждений;
• 6 — пружинная контактная часть;
• 7 — чувствительный элемент, выполненный из керамики;
• 8 — нагревательный стержень;
• 9 — вентиляционный канал;
• 10 — внешний металлический корпус.

Рекомендуем: Назначение и общее устройство раздаточной коробки автомобиля

Пример диагностики ЭБУ

По статистике, одними из самых распространенных причин появления ошибки Р0133 являются проблемы с проводкой или неисправным датчиком кислорода. В качестве примера диагностики приведем последовательность выполнения работ для популярных автомобилей «Лада Калина» с ЭБУ Bosch ME 7.9.7. Итак, алгоритм будет следующим:

• Для начала необходимо подключить диагностический модуль к компьютеру машины.
• Проверить наличие дополнительных ошибок. Если таковые имеются, то необходимо в первую очередь устранить их.
• Осмотреть катализатор на предмет наличия повреждений, в том числе внутренних. При необходимости узел необходимо заменить.
• Если с катколлектором все в порядке, то необходимо проверить состояние выпускной системы между нейтрализатором и основным глушителем (проверка герметичности и повреждений). Если повреждений нет, то необходимо заменить нейтрализатор.

  Схема подключения

• Соединить контакты С, А и «массу» (см. схему).
• Включить зажигание и при помощи компьютерной программы диагностики посмотреть значение напряжения сигнала, выдаваемого датчиком кислорода.
• В идеале оно должно быть приблизительно 450 мВ. В противном случае (если сильно отличается), то велика вероятность замыкания проводки «на массу» или на «+», исходящего от сигнала датчика.
• Вновь соединить контакты С, А и «массу».
• Проверить значение напряжения сигнала на компьютере без включения зажигания.
• Оно не должно превышать 150 мВ. Если же напряжение значительно выше, значит, ошибка P0133 возникла по причине обрыва в цепи сигнала датчика кислорода. Другой вариант — нет контакта в колодке жгута того же датчика.
• В случае, если напряжение сигнала будет ниже 150 мВ, то неисправен сам датчик, и он подлежит замене (ремонту не подлежит).

В случае, если вы устранили все неполадки, то проверять наличие ошибки необходимо так:

• запустить двигатель;
• прогреть его до температуры охлаждающей жидкости +70°С;
• установить частоту вращения коленвала в промежутке 2000…3000 об/мин;
• выдержать его в таком режиме более 4 минут;
• нагрузка на двигатель при этом должна находиться в пределах 15…50%;

С помощью компьютера еще раз просканировать ошибки. Если Р0133 исчезла, значит, все сделано правильно.

Виды

Чтобы датчик получил электронный сигнал о составе выхлопного газа, внутри него встроен специальный твёрдый электролитический элемент. И в зависимости от того, из какого материала состоит эта деталь, лямбда-зонды бывают следующих видов.

Циркониевый

Это самый популярный тип кислородного датчика. Изготавливается на основе диоксида циркония (ZrO₂). Также в состав этого датчика входит керамическая составляющая, легирована оксидом иттрия. Сверху он покрыт платиновыми электродами, которые играют защитную роль, а также проводят электрические импульсы. Платиновые пористые электроды дополнительно являются катализатором окислительных восстановительных реакций.

Внешняя часть циркониевого датчика взаимодействует с нагретыми выхлопными газами, а внутренняя – с окружающим воздухом. Лямбда-зонд хорошо защищён от воды, но в него попадает немного воздуха (это необходимо для корректной работы).

Принцип работы циркониевого лямбда-зонда основан на работе гальванического (либо твёрдооксидного) топливного элемента с твёрдым электролитом. Такой датчик может выявить только относительное количество кислорода в топливе.

Обращу ваше внимание, что такой датчик начинает проводить импульсы только при его нагреве более 300-400°C. И таким образом, если указанная температура не будет достигнута, то циркониевый датчик будет выдавать ошибку, пока не прогреется

Керамический изолятор с нагревателем позволяет лямбда-зонду прогреться быстрее. Датчик из циркония устанавливается перед каталитическим нейтрализатором.

Титановый

Такой лямбда-зонд визуально похож на вышеуказанный, но начинка здесь сделана из диоксида титана. При изменении количества кислорода в смеси изменяется проводимость титанового наконечника. Сигнал об этом поступает в электронный блок управления.

Отмечу, что титановый датчик начинает работать при температуре от 700°C, поэтому здесь установлен нагреватель. Титановый лямбда-зонд работает без доступа кислорода из атмосферы.

Поскольку титановый кислородный датчик имеет сложный механизм, он стоит дорого, поэтому этот датчик среди автолюбителей не так популярен. Но, несмотря на это, их включают в конструкцию многих продаваемых машин.

Далее рассмотрим, чем отличаются лямбда-зонды по своей конструкции.

Узкополосный и широкополосный

Узкополосный не может выявить малые отклонения в содержании кислорода. По-другому он называется двухточечным. Он определяет количество кислорода в выхлопном газе. Он применяется только на входе и выходе, когда как широкополосный устанавливается только на входе.

Широкополосный датчик – это более современный тип кислородного датчика. Он может не только выявлять, богатая или бедная смесь подаётся в двигатель, а также величину отклонения от эталонных значений.

А широкополосный тип датчика дополнительно имеет 2 ячейки: измерительную и насосную. Конструкция датчика держит постоянное напряжение. В измерительном блоке имеется газ, коэффициент избытка кислорода (λ) в котором равен единице. Когда ДВС работает на обеднённой топливной смеси, то насосная камера выносит лишний кислород наружу, а если на обогащённой, то происходит пополнение смеси кислородом из внешней атмосферы. То есть, когда в смеси – избыток кислорода, то напряжение возрастает, а при недостатке O2 — уменьшается. Значение силы тока здесь является детектором коэффициент избытка кислорода в отработавших газах. Напряжение здесь всегда стремится к эталонному значению (450 мВ).

Воздух проходит здесь через диффузионный зазор. Для перемещения кислорода внутрь и наружу меняется направление тока, а его значение пропорционально объёму газа.

Широкополосный датчик работает только при температуре более 600°C, этому способствует установленный в него нагревательный элемент. Устройство выглядит в виде электрода с двумя концами, которые контактируют с отработавшими газами и атмосферой.

Широкополосный датчик определяет коэффициент избытка воздуха точнее и быстрее и точнее, чем узкополосный: от 0,7 до 1,6. Это обеспечивается сенсорными и накачивающими ячейками.

По конструкции

По конструкции датчики различаются по количеству проводов и наличию нагревателя. Если лямбда-зонд не имеет нагревателя, то используется один или два провода. Если с нагревателем, то количество проводов 3-4.

Более старые версии кислородных датчиков были без нагревательного элемента, они разогревались от выхлопных газов через длительное время после запуска мотора. Более новые модели датчиков имеют в наличии нагреватель, поэтому он начинает работать гораздо быстрее.

Признаки неисправностей

Точно определить имеющиеся поломки лямбда-зонда можно исключительно выполнив компьютерную диагностику двигателя. Однако по косвенным признакам, мастера или даже сам автовладелец может определить неисправности кислородного датчика, после чего выполняется его замена.

К признакам выхода из строя лямбда-зонда относится следующее:

1. Плавающие обороты холостого хода.

2. Двигатель начинает дергаться.

3. Потеря мощности мотором.

4. Появление на приборной панели Check Engine.

5. Нестабильная работа мотора.

6. Увеличение расхода топлива.

Если на вашем автомобиле появился один или сразу несколько таких симптомов неисправностей, необходимо как можно быстрее обратиться в сервис, выполнять соответствующую диагностику и определив поломки, менять лямбда-зонд.

Эволюция развития

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

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

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

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

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

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

Как определить неисправность датчика кислорода

Существует ряд методов для проверки состояния лямбда датчика и его питающих/сигнальных цепей.

Специалисты компании BOSCH советуют проверять соответствующий датчик каждые 30 тысяч километров пробега, либо при выявлении описанных выше неисправностей.

Что нужно сделать в первую очередь при диагностике?

1. Необходимо оценить количество сажи на трубке зонда. Если ее слишком много — датчик будет работать некорректно.
2. Определить цвет отложений. Если на чувствительном элементе датчика имеются белые или серые отложения — это означает, что используются присадки к топливу или к маслу. Они негативно сказываются на работе лямбда зонда. Если на трубке зонда имеются блестящие отложения — это говорит о том, что в используемом топливе очень много свинца, и от использования такого бензина лучше отказаться, соответственно, сменить марку бензозаправки.
3. Можно попытаться очистить сажу, однако это не всегда возможно.
4. Проверить мультиметром целостность проводки. В зависимости от модели конкретного датчика он может иметь от двух до пяти проводов. Один из них будет сигнальным, а остальные — питающими, в том числе, для питания элементов подогрева. Для выполнения процедуры проверки вам понадобится цифровой мультиметр, способный измерять постоянное электрическое напряжение и сопротивление.
5. Имеет смысл проверить сопротивление нагревателя датчика. В разных моделях лямбда зонда оно будет находиться в пределах от 2 до 14 Ом. Значение питающего напряжения должно быть около 10,5…12 Вольт. В процессе проверки также нужно обязательно проверить целостность всех проводов, подходящих к датчику, а также значение сопротивления их изоляции (как попарно между собой, так и каждого на «массу»).

Как проверить лямбда-зонд видео

Обратите внимание, что нормальная работа датчика кислорода возможна лишь при его нормальной рабочей температуре, равной +300°С…+400°С. Это обусловлено тем, что лишь в таких условиях циркониевый электролит, нанесенный на чувствительный элемент датчика, становится проводником электрического тока. Также при такой температуре разница атмосферного кислорода и кислорода в выхлопной трубе приведет к тому, что на электродах датчика появится электрический ток, который и будет передаваться на электронный блок управления двигателем

Также при такой температуре разница атмосферного кислорода и кислорода в выхлопной трубе приведет к тому, что на электродах датчика появится электрический ток, который и будет передаваться на электронный блок управления двигателем.

Так как проверка кислородного датчика во многих случаях подразумевает снятие/установку то стоит учесть такие нюансы:

• Лямбда — устройства очень хрупкие, поэтому при проверке нельзя подвергать их механическим нагрузкам и/или ударам.
• Резьбу датчика необходимо обработать специальной термопастой. При этом нужно следить, чтобы паста не попала на его чувствительный элемент, поскольку это приведет к его некорректной работе.
• При закручивании необходимо соблюдать значение крутящего момента, и пользоваться для этих целей динамометрическим ключом.

Точная проверка лямбда зонда

Точнее всего определить неисправность датчика концентрации кислорода позволит осциллограф. Причем использовать профессиональный аппарат необязательно можно снять осциллограмму используя программу-симулятор на ноутбуке либо другом гаджете.

График правильной работы датчика кислорода

На первом рисунке в данном разделе представлен график правильной работы датчика кислорода. В этом случае на сигнальный провод поступает сигнал, похожий на ровную синусоиду. Синусоида в данном случае означает, что контролируемый датчиком параметр (количество кислорода в выхлопных газах) находится в предельно допустимых границах, и просто происходит его постоянная и периодическая проверка.

График работы сильно загрязненного датчика кислорода

График работы датчика кислорода на обедненной топливной смеси

График работы датчика кислорода на обогащенной топливной смеси

График работы датчика кислорода на бедной топливной смеси

Далее представлены графики, соответствующие сильно загрязненному датчику, использованию двигателем автомобиля обедненной топливной смеси, богатой смеси, а также бедной смеси. Ровные линии на графиках означают, что контролируемый параметр вышел за допустимые пределы в ту или другую сторону.

Как работает датчик кислорода

Итак, измерение кислорода в топливной системе происходит в выпускном коллекторе. Здесь обязательно располагается датчик, который определяет кислородные объемы. Второй датчик лямбда зонда может находиться на выходе катализатора для дополнительной точности измерения уровня кислорода.

Чтобы разобраться с механизмом функционирования датчика лямбда зонда рассмотрим алгоритм его работы.

1. 1. Запустившийся движок прогревается без участия этого элемента. Система автомобиля пользуется другими источниками информации.

   А вот когда температура достигает 300 градусов по Цельсию в штатный режим входит кислородный датчик лямбда зонд. Дело в том, что лишь при достижении этой температуры электролит получает проводимость, возникает выходное напряжение на электродах.

   В холодное время, например, зимой достичь необходимой температуры бывает очень сложно. На помощь приходит система дополнительного прогрева, которая в любом случае создаст необходимый уровень температуры.

   В зависимости от вида используемого датчика концентрации кислорода различает принцип сбора информации.

Принцип работы лямбда зонда двухточечного зависит от электродов. Уровень кислорода влияет на их напряжение. Если уровень напряжение свидетельствует об избытке кислорода, то информация формируется одна, при недостатке кислорода другая.

Широкополосный lambda зонд — более сложная конструкция из двух элементов. На электродах этого датчика имеет постоянное напряжение, которое становится меньше или больше в зависимости от содержания кислорода.

Результаты проверки топлива в каждом случае передаются в другие системы автомобиля для формирования оптимальной смеси для дальнейшего впрыска.

Иллюстрация работы

По каким причинам может быть нарушена работоспособность датчика

Что такое лямбда зонд? — это сложное механическое устройство, которое подвержено поломкам. Они возникают по следующим причинам.

1. Некачественный или очень старый корпус устройства может потерять свою герметичность. Вследствие этого происходит проникновение внутрь газов, грязи, воздуха, которые делают корректную работу невозможной.

Несмотря на то, что зонд работает при высоких температурах, он также может быть подвержен излишнему перегреву. Чаще всего это происходит при увеличении заводской мощности мотора техническими энтузиастами.

Существует установленный гарантийный срок работы. После его прохождения зонд может потерять свои свойства.

Использование некачественного дизеля или бензина, а также этилированного топлива разоряет рабочую поверхность датчика и также приводит к его выводу из строя.

Одна из наиболее актуальных причин для нашей страны. Вследствие езды по плохим дорогам внутренние элементы датчика могут быть повреждены. Дальнейшая эксплуатация становится невозможной.

Внешний вид

Что такое лямбда зонд

Лямбда зонд (в народе – кислородник) – это датчик, который определяет, сколько кислорода содержится в отработанных выхлопных газах, выделяемых двигателем. Название прибора произошло от греческой буквы лямбда (пишется «λ»). Именно с ее помощью выражают коэффициент содержания кислорода в выхлопах при его подсчете.

Зачем нужен подобный датчик? Он выполняет две функции.

• Контроль эффективности работы мотора. Если в отработанных газах избыток кислорода, значит, реакция окисления бензина (то есть горение) протекает со слабой интенсивностью. Сгорает не весь бензин, его окисляет не весь кислород. Поэтому подачу топлива надо уменьшить. В обратной ситуации, когда кислорода в выхлопах слишком мало, подача горючего увеличивается.
• Обеспечение максимально безвредных выхлопов. В последнее время существенно возросли требования к экологичности отработанных газов. По установленным в большинстве сран мира стандартам нельзя, чтобы в атмосферу попали несгоревшие частицы топлива. Лямбда зонд обеспечивает их полное сгорание.

Таким образом, лямбда зонд осуществляет регулирование состава топливной смеси и тем самым стабилизирует работу мотора.