Adaptsport.ru

В мире АВто
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое лямбда зонд и как работает

Что такое лямбда зонд и как работает

Что это такое

Название датчика лямбда зонд происходит от греческой буквы λ, которая в автомобилестроении обозначает коэффициент избытка воздуха в топливно-воздушной смеси. По сути, это датчик для измерения состава выхлопных газов, чтобы поддерживать оптимальный состав топлива и воздуха.

При оптимальном составе этой смеси, когда на 14,7 части воздуха приходится одна часть топлива — лямбда равна 1. Обеспечить такую точность возможно только с помощью систем питания с электронным впрыском топлива и при использовании в цепи обратной связи лямбда-зонда.

Избыток воздуха в смеси измеряется весьма оригинальным способом – путем определения в выхлопных газах содержания остаточного кислорода (О2). Поэтому лямбда зонд и стоит в выпускном коллекторе перед катализатором. Электрический сигнал датчика считывается электронным блоком управления системы впрыска топлива (ЭБУ). Тот в свою очередь оптимизирует состав смеси путем изменения количества подаваемого в цилиндры топлива.

Принцип работы

Схема лямбда зонда на основе диоксида циркония, расположенного в выхлопной трубе.
1 – твердый электролит ZrO2; 2, 3 – наружный и внутренний электроды; 4 – контакт заземления; 5 – «сигнальный контакт»; 6 – выхлопная труба.

Эффективное измерение остаточного кислорода в отработавших газах лямбда-зонд обеспечивает после разогрева до температуры 300 – 400°С. Только в таких условиях циркониевый электролит приобретает проводимость. Разница в количестве атмосферного кислорода и кислорода в выхлопной трубе ведет к появлению на электродах лямбда-зонда выходного напряжения.

При пуске и прогреве холодного двигателя управление впрыском топлива осуществляется без участия этого датчика, а коррекция состава топливо-воздушной смеси осуществляется по сигналам других датчиков (положения дроссельной заслонки, температуры охлаждающей жидкости, числа оборотов коленвала).

Особенность циркониевого лямбда-зонда — при малых отклонениях состава смеси от идеального напряжение на его выходе изменяется скачком в интервале 0,1 — 0,9 В.

Если не работает

В этом случае ЭБУ начинает работать по усредненным параметрам, записанным в его памяти: при этом состав образующейся топливно-воздушной смеси будет отличаться от идеального. В результате появится повышенный расход топлива, неустойчивая работа двигателя на холостом ходу, увеличение содержания СО в выхлопе, снижение мощности. Но машина при этом остается на ходу.

Перечень неисправностей лямбда зонда достаточно большой и некоторые из них самодиагностикой автомобиля не фиксируются. Поэтому окончательное решение о замене датчика можно принять только после его тщательной проверки, которую лучше поручить специалистам. Отметим, что попытки замены неисправного устройства имитатором или применение обманок ни к чему не приведут. ЭБУ не распознает «чужие» сигналы и не использует их для коррекции состава приготавливаемой горючей смеси, т.е. попросту «игнорирует».

За что отвечает лямбда зонд

Как выглядит лямбда-зонд

Попросту говоря, лямбда-зонд, он же О2 датчик — это датчик, оценивающий количество не сгоревшего топлива и кислорода в выхлопной системе автомобиля. Хотя лямбда-зонды используют также в других областях, мы в этой статье будем говорить сугубо об автомобильных датчиках кислорода.

Для чего же нужен этот датчик кислорода? Так называемые катализаторы, которые уменьшают долю вредных веществ в выхлопах, имеются в данный момент в каждой более-менее современной машине. Лямбда-зонд контролирует количество кислорода в катализаторах, таким образом, продлевая срок их действия. Также он существенно влияет на количество потребляемого вашим автомобилем топлива и улучшает работу двигателя.

Если упомянуть конкретные факты, то известно, что топливо эффективно сгорает только при правильном соотношении топлива и воздуха в топливной смеси. В противном случае (если воздуха будет меньше или же больше) будут изнашиваться и приходить в негодность катализаторы. Поэтому, лямбда-зонд непосредственно влияет на выхлопную систему автомобиля.

Читайте также: Больше информации о том, что такое лямбда-зонд и чем его можно заменить.

А если неисправен лямбда-зонд

Лямбда-зонд – один из элементов системы питания инжекторных автомобилей, который в наших условиях эксплуатации может создавать проблемы. Как их избежать?

Лямбда-зонд – один из элементов системы питания инжекторных автомобилей, который в наших условиях эксплуатации может создавать проблемы. Как их избежать?

Назначение

Греческая лямбда в автомобилестроении обозначает коэффициент избытка воздуха в топливовоздушной смеси. Отсюда и пошло название датчика, который измеряет этот коэффициент, а точнее – остаточный кислород (О2) в отработавших газах (другое название – датчик кислорода). Назначение датчика – предоставить ЭБУ двигателя информацию, позволяющую определить характер сгорания топлива. Это необходимо для создания нормальных условий работы каталитического нейтрализатора отработавших газов. Дело в том, что «окно» эффективной работы катализатора очень узкое, когда в цилиндрах сгорает 14,6–14,8 части воздуха и 1 часть топлива (при сгорании такой смеси лямбда = 1±0,01). Обеспечить такое точное регулирование состава топливо-воздушной смеси возможно только с помощью систем питания с электронным впрыском топлива. Лямбда-зонд в этих системах выполняет функцию контролера в выпускном тракте.

Лямбда-зонд: причины и симптомы поломок

Нарушения в работе или даже отказ лямбда-зонда может произойти из-за:

разрывов электроцепей подключения;
замыкания;
загрязнения продуктами сгорания бензина с повышенным содержанием октаноповышающих присадок;
термических перегрузок вследствие перебоев зажигания;
механических повреждений (например, при езде по бездорожью).

Сильно сокращают срок службы лямбда-зонда плохое состояние маслосъемных колец, попадание антифриза в цилиндры и выпускные трубопроводы, обогащенная топливо-воздушная смесь.

При неисправном лямбда-зонде содержание СО в выхлопе возрастает с 0,1–0,3% до 3–7%. Уменьшить его значение в большинстве старых моторов без замены датчика сложно, т. к. запаса хода регулятора качества смеси потенциометра может не хватить. В автомобилях с двумя лямбда-зондами в случае отказа второго датчика добиться нормальной работы двигателя без серьезного вмешательства в электронику невозможно.

Читать еще:  Как снять дворники форд фокус 2

Признаки неисправности лямбда-зонда:

Интервалы замены датчиков:

Лямбда-зонд: лечение неисправности

Технологии ремонта неисправных лямбда-зондов не существует – в случае поломки они подлежат замене. Однако наши «дяди Васи» все-таки разработали методику восстановления этих датчиков, но эффективна она не во всех случаях. Чаще всего он перестает работать из-за отложений нагара на чувствительном элементе под защитным колпачком. Если налет удалить, работоспособность «лямбды» восстанавливается. Очистить чувствительный элемент датчика можно, промыв его в ортофосфорной кислоте, которая за 10–20 минут разъедает загрязнения, не уничтожая электроды с редкоземельными металлами. Эффективнее чистить лямбда-зонд после снятия защитного колпачка на токарном станке и мойки с использованием тонкой кисточки. Но делать это целесообразно, если есть возможность закрепить колпачок с помощью аргоновой сварки. После промывки датчик следует ополоснуть водой и просушить. Если мойка не помогает, значит, «лямбду» нужно менять. Стоимость мойки значительно меньше, чем стоимость нового лямбда-зонда (от 300 грн.). Можно заменить неподогреваемый датчик на подогреваемый (но не наоборот!). При несовместимости разъемов недостающую электроцепь подогрева проложите самостоятельно, а вместо разъема используйте универсальные автомобильные контакты.

Зачем вовремя менять лямбда-зонд:

Лямбда-зонд: диагностика

Специалисты Bosch рекомендуют проверять лямбда-зонд и систему регулирования топливной смеси каждые 30 тыс. км пробега.

Эффективное измерение остаточного кислорода в отработавших газах лямбда-зонд обеспечивает после его разогрева до температуры 300–400°С. Только в таких условиях циркониевый электролит приобретает проводимость, а разница в количестве атмосферного кислорода и кислорода в выхлопной трубе ведет к появлению на электродах лямбда-зонда выходного напряжения. Поэтому сигнал лямбда-зонда проверяется при включенном и прогретом двигателе. Для измерения лучше подходит осциллограф, чем мультиметр, поскольку с его помощью наиболее точно оценивается форма и частота сигнала.

Затем измеряется сопротивление нагревателя датчика (при отсоединенном штекере), составляющее при комнатной температуре от 2 до 14 Ом (согласно требованиям производителя). Далее проверяется напряжение, подведенное к нагревателю: при включенном зажигании и подсоединенном разъеме зонда оно должно составлять не менее 10,5 В. Если это значение ниже, необходимо тщательно проверить напряжение батареи, кабели и соединения.

Лямбда-зонд: тонкости монтажа

Датчики должны устанавливаться и демонтироваться только при помощи соответствующих инструментов.
Если лямбда-зонд используется повторно, резьбу необходимо обработать специальной монтажной пастой. При этом следует избегать попадания пасты на защитную трубку, так как это может привести к сбоям в работе датчика. Новые лямбда-зонды ведущих производителей заранее обработаны пастой.
Соблюдайте указанный производителем момент затяжки, обычно составляющий от 40 до 60 Нм.
Лямбда-зонды требуют осторожного обращения во избежание механических повреждений (например, из-за падения).
Поскольку датчики всасывают наружный (эталонный, для сравнения) воздух через соединительный разъем, его нельзя обрабатывать контактным спреем или смазкой. При промывке двигателя и днища разъем лямбда-зонда следует тщательно изолировать.

Вадим Долгий
Технический консультант компании «Роберт Бош Лтд.»

При выходе лямбда-зонда из строя возникает вопрос, где купить новый. Это не проблема, так как созданы универсальные лямбда-зонды для установки на любой автомобиль. Они отличаются от «обычных» только способом подключения. Для подключения универсального лямбда-зонда компания Bosch разработала специальный переходник, который подключается к штатной проводке штекера старого зонда. Переходник обеспечивает точный и устойчивый сигнал, водонепроницаем, не подвержен влиянию перепадов температур и вибрации, обеспечивает поступление чистого воздуха на измерительный элемент.

Юрий Дацык
Фото Bosch, GM

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Истории автовладельцев

Так как лямбда-зонд является достаточно «коварным» датчиком, то с ним может быть связано немало проблем. Часто при повышенном расходе топлива автовладельцы считают, что причина заключается именно в КД. Ниже приведены три истории владельцев легкового транспорта, которые наглядно демонстрируют проблемы и их решения.

Алексей, пользователь автомобильного форума из Ростова, является обладателем автомобиля Mazda 3 с двигателем объемом 2,0 л. У него возникла проблема повышенного потребления топлива. Даже в спокойном режиме передвижения машина тратила по 15 литров на сотню километров. Также на приборной панели горел «чек» ошибки, свидетельствующий о неисправности лямбда-зонда, как считал водитель. Новый датчик для его автомобиля стоит от 10 тысяч рублей, и Алексей не был готов потратить такие деньги. Был вариант приобрести аналог детали марки BOSCH стоимостью 3 тысячи рублей, но он мог не подойти к автомобилю из-за сопротивления. Поэтому автовладелец начал искать другие методы решения проблемы. Он вспомнил, что полтора месяца назад начал заправлять авто на АЗС «Лукойл», после чего и загорелся «чек». Знакомый посоветовал добавить в бак присадку, которая повышает октановое число бензина. Но в магазине автовладельца отговорили от этого, потому что есть большой риск спалить клапана. Зато Алексею посоветовали приобрести чистящую присадку, которая также заливается в бак. Еще он проверил уровень масла и долило его до должного уровня. Бензин Алексей залил уже на другой заправке, после чего добавил присадку. Расход топлива снизился до 9,5 литров, а чек потух. Можно сделать вывод, что ошибка может возникать еще и из-за некачественного бензина, а не только из-за неисправностей выхлопной системы.

Читать еще:  Замена бендикса на ваз 2109

Вторую историю поведал Сергей, который приобрел с рук автомобиль Opel Vectra A 1989 года выпуска. Расход топлива был слишком большой и достигал 12 литров на 100 км. Так как горела лампочка Check engine, то было принято решение провести диагностику. Она показала неисправность лямбда-зонда. Сергей заменил кислородный датчик, это помогло, но лишь на две недели. После этого датчик снова пришел в негодность, и загорелся «чек». Автовладелец поставил уже «бэушный», чтобы не тратить много денег. Это также решило проблему ненадолго. Сергей начал искать более подробную информацию и выяснил, что ранее на Vectra A устанавливались двигатели другого типа, а как раз начиная с 1989 года, были внедрены новые моторы. Конструктивно они ничем не отличались, но в старых двигателях лямбда-зонд не был предусмотрен, и использовалась другая прошивка. Путем перепрошивки проблему удалось исключить, ведь блок управления теперь считал КД несуществующим.

Пользователь автомобильного форума Taylor из Краснодара жаловался на высокий расход топлива автомобиля ВАЗ. Он решил поменять лямбда-зонд, думая, что это поможет. Но в итоге ему не удалось его отсоединить, и автолюбитель продолжил ездить с отключенным датчиком. Естественно, что проблема не была решена, хотя расход и несколько снизился. Ситуация успешно разрешилась, когда человек поехал в автосервис, где ему установили новую деталь.

Проверка датчика кислорода

Обычно диагностика лямбда зонда производится с помощью вольтметра и омметра или мультиметра, который заменяет сразу оба эти тестера. Чтобы проверить накальную спираль регулятора необходимо отсоединить от колодки контакты 3 и 4 разъема (обычно это коричневый и белый провода) и подключить к их зажимам концы тестера. Если сопротивление спирали составляет не меньше 5 Ом, то это хороший знак.

Также проверка лямбда зонда мультиметром позволяет узнать чувствительность наконечника датчика кислорода. Чтобы узнать термоэлектрические параметры элемента необходимо включить и прогреть двигатель до 70-80 градусов. После этого:

  • Доведите обороты двигателя до 3000 и удерживайте этот показатель на протяжении 3 минут, чтобы датчик разогрелся.
  • Соедините минусовой щуп тестера (сигнальный провод) с массой машины, а второй – с выходом лямбда зонда.
  • Проверьте показания тестера, данные должны варьироваться от 0,2 до 1 В и обновляться до 10 раз за секунду.
  • Резко нажмите на педаль акселератора и отпустите ее, если мультиметр покажет значение в 1 В, а потом резко упадет на ноль, то лямбда зонд в порядке. Если данные на тестере не скачут при нажатии и отпускании педали, а показатели составляют порядка 0,4 – 0,5 В – это свидетельствует о необходимости замены датчика.

Если напряжения вообще нет, то, скорее всего, причина неисправности кроется в проводке, поэтому «прозвоните» мультиметром все провода, которые идут от выключателя зажигания к реле.

Полезно! Чтобы более точно уточнить характеристики чувствительности лямбда зонда потребуется профессиональное оборудование – осциллограф.

Если ваш автомобиль оснащен «умной» бортовой системой, то обратите внимание на сигнал «Check Engine», который может выдать следующие ошибки:

  • 0130 – свидетельствует о том, что датчик выдает неверный сигнал.
  • 0131 – очень слабый сигнал датчика.
  • 0133 – лямбда медленно откликается.
  • 0134 – нет вообще никакого отклика.
  • 0135 – неисправность нагревателя лямбды.
  • 0136 – заземление второго датчика замкнуло.
  • 0137 – второй датчик выдает очень низкий сигнал.
  • 0138 – через-чур высокий сигнал второй лямбды.
  • 0140 – обрыв зонда.
  • 1102 – невозможно считать показатели, так как сопротивление элемента слишком низкое или вовсе отсутствует.

Однако перед тем как проверить датчик кислорода лямбда зонд (видео этого процесса представлено ниже) с помощью специального тестера, обратите внимание на его внешний вид. Если на него налипли вещества, которые препятствуют его полноценной работе, то возможно удастся ограничиться ремонтом этого элемента.

Немного о конструкции и принципе работы

Несмотря на то что данный датчик должен определять количество кислорода в выхлопных газах, устроен он не так уж и сложно и имеет малые габариты.

Основными рабочими элементами его являются два электрода – внешний и внутренний.

Чтобы обеспечить высокую чувствительность к молекулам кислорода, внешний электрод имеет напыление из платины.

Второй электрод является гальваническим элементом и выполнен из циркония.

Особенностью этого электрода является то, что рабочая температура, при которой он вступает в работу должна быть не менее 300 град.

Платина легко улавливает молекулы кислорода, при этом напряжение самого электрода меняется.

Разность напряжения между электродами электронный блок интерпретирует в процентные значения остатка кислорода.

Производятся два типа лямбда зондов, хотя внешне они не отличаются. Один из видов называется двухточечным – это сравнительно простой датчик, который способен только уловить отклонение количества кислорода от номинального значения.

Второй – широкополосные зонды, которые способны уже определить отклонение в процентном соотношении, что положительно сказывается на работе электронного блока, и как следствие самого двигателя.

Автомобили, оснащенные катализатором, укомплектовываются двумя лямбда зондами – один снимает показания до катализатора, а второй – после.

На основе результатов показаний электронный блок определяет работоспособность катализатора.

Это коротко об устройстве кислородного датчика и его принципе действия.

Основные признаки неисправностей лямбда-зонда

Понять, исправен кислородный датчик или нет, можно по некоторым характерным признакам. Хотя, причина неполадки может быть и другая, для точного определения дефекта нужна профессиональная диагностика.

Читать еще:  Ремонт двигателя уаз патриот

Неисправный кислородный датчик может быть, если:

  • — автомобиль по дороге передвигается с рывками,
  • — увеличился расход топлива,
  • — машина «тупит», плохо едет и набирает скорость,
  • — мотор работает неустойчиво на холостом ходу,
  • — сразу после остановки заметен характерный треск в районе нахождения «лямбды»,
  • — при внешнем осмотре датчика выясняется, что он нагрелся до раскаленного состояния (покраснел).

Если у датчика оборваны провода, то здесь нет сомнений — в таком состоянии он работать не будет. При наличии внешних повреждений можно сомневаться в работоспособности лямбда-зонд.

Еще контрольная лампа Chek Engine в салоне автомобиля сигнализирует о любых неполадках в электрике двигателя, но точно определить неисправность можно только с помощью компьютерной диагностики.

Замена кислородного датчика

Заменить лямбда-зонд на автомобиле очень просто, особенно, если датчик находится на выпускном коллекторе (к нему удобнее добраться). Лучше его менять на хорошо прогретом двигателе, так как холодный металл сжимается, и датчик нередко «прикипает» к коллектору.

Для замены нужно:

  • — заглушить двигатель и выключить зажигание,
  • — отсоединить провода у разъема,
  • — гаечным ключом (иногда требуется торцевой ключ) открутить неисправный датчик,
  • — вкрутить на место новый датчик до упора до упора, но без лишних усилий,
  • — соединить провода на разъеме.

Вот и все, довольно элементарно. Теперь с новым датчиком не будет никаких проблем.

Основные признаки неисправности лямбда зонда

Основным признаком неисправности лямбда зонда служит изменение работы двигателя, так как после его поломки значительно ухудшается качество поступаемой топливной смеси в камеру сгорания. Топливная смесь, по сути, остается бесконтрольной, что недопустимо.

Причиной выхода из рабочего состояния лямбда зонда может быть следующее:

  • разгерметизация корпуса;
  • проникновение внешнего воздуха и выхлопных газов;
  • перегрев датчика вследствие некачественной покраски двигателя или неправильной работы системы зажигания;
  • моральный износ;
  • неправильное или прерывающееся электропитание, которое ведет к основному блоку управления;
  • механическое повреждение в следствие некорректной эксплуатации автомобиля.

Во всех вышеперечисленных случаях, кроме последнего, выход из строя происходит постепенно. Поэтому те автовладельцы, которые не знают как проверить лямбда зонд и где он вообще расположен, скорее всего, не сразу заметят неисправность. Однако, для опытных водителей определить причину изменения работы двигателя не составит никакого труда.

Постепенный выход из строя лямбда зонда можно разбить на несколько этапов. На начальной стадии датчик перестает нормально функционировать, то есть, в определенных рабочих моментах мотора устройство перестает генерировать сигнал, впоследствии чего дестабилизируется налаженность оборотов холостого хода.

Иными словами, они начинают колебаться в достаточно расширеном диапазоне, что в конечном итоге приводит к потере качества топливной смеси. При этом авто начинает беспричинно дергаться, также можно услышать нехарактерные работе двигателя хлопки и обязательно на панели приборов загорается сигнальная лампочка. Все эти аномальные явления сигнализируют автовладельцу о неправильной работе лямбда зонда.

На втором этапе датчик и вовсе перестает работать на не прогретом двигателе, при этом автомобиль будет всевозможными способами сигнализировать водителю о проблеме. В частности, произойдет ощутимый упадок мощности, замедленное реагирование при воздействии на педаль акселератора и все те же хлопки из-под капота, а также неоправданное дергание автомобиля. Однако, самым существенным и крайне опасным сигналом поломки лямбда зонда служит перегрев двигателя.

В случае полного игнорирования всех предшествующих сигналов свидетельствующих об ухудшении состояния лямбда зонда, его поломка неизбежна, что станет причиной большого количества проблем. В первую очередь пострадает возможность естественного движения, также значительно увеличится расход топлива и появится неприятный резкий запах с ярко выраженным оттенком токсичности из выхлопной трубы. В современных автоматизированных автомобилях в случае поломки кислородного датчика может попросту активизироваться аварийная блокировка, в результате которой последующее движение автомобиля становится невозможным. В таких случаях сможет помочь только экстренный вызов эвакуатора.

Однако, самым худшим вариантом развития событий является разгерметизация датчика, так как в этом случае движение автомобиля становится невозможным по причине высокой вероятности поломки двигателя и последующего дорогостоящего ремонта. Во время разгерметизации отработанные газы вместо выхода через выхлопную трубу, попадают в заборный канал атмосферного эталонного воздуха. Во время торможения двигателем лямбда зонд начинает фиксировать переизбыток молекул кислорода и экстренно подает большое количество отрицательных сигналов, чем полностью выводит из строя систему управления впрыском.

Основным признаком разгерметизации датчика является потеря мощности, особенно это ощущается во время скоростного движения, характерное постукивание из-под капота во время движения, которое сопровождается неприятными рывками и неприятный запах, который выбрасывается из выхлопа. Также о разгерметизации свидетельствует видимый осадок сажных образований на корпусе выпускных клапанов и в области свечей.

Как определить неисправность лямбда зонда рассказывается на видео:

Неисправности лямбда-зонда в «Ладе» Калина

К сожалению, отечественный автомобиль уже прославился из-за множества неисправностей лямбда-зонда. Признаки поломки ничем не отличаются от стандартных, а вот причины во многом связаны с не совсем практичной конструкцией.

Если при езде вы заметили признаки неисправности, описанные в предыдущих разделах. Есть простой и надёжный способ проверить лямбда-зонд Калины без дополнительного оборудования. Просто выключите зажигание, отсоедините колодку жгута и проверьте контакт Х1/С4. Если замыкания с бортовой сетью не произошло — устройство неисправно.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector