Лямбда зонд в авто — что это такое и как работает
Грамотных автолюбителей такими терминами как ABS, ESP, катализатор, инжектор не удивишь. Расскажем что такое лямбда зонд в машине, для чего нужен и принцип его работы.
Жесткие экологические нормы узаконили применение на автомобилях каталитических нейтрализаторов – устройств, способствующих снижению содержания вредных веществ в выхлопных газах. Катализатор вещь хорошая, но эффективно работает лишь при определенных условиях. Без постоянного контроля состава топливно-воздушной смеси обеспечить катализаторам «долголетие» невозможно – тут приходит на помощь датчик кислорода, он же лямбда зонд.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.На некоторых моделях автомобилей имеется еще один лямбда-зонд. Расположен он на выходе катализатора. Этим достигается большая точность приготовления смеси и контролируется эффективность работы катализатора.
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).Зависимость напряжения лямбда-зонда от коэффициента избытка воздуха при температуре датчика 500-800°С
Для повышения чувствительности лямбда-зондов при пониженных температурах и после запуска холодного двигателя используют принудительный подогрев. Нагревательный элемент расположен внутри керамического тела датчика и подключается к электросети автомобиля.
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.Лямбда зонд – наиболее уязвимый датчик машины. Его ресурс составляет 60 – 120 000 км в зависимости от условий эксплуатации и исправности двигателя. Особенно чувствителен к качеству топлива – после нескольких плохих заправок он «умирает» и больше не работает.
Для чего нужен лямбда-зонд и как его отремонтировать?
В любой современной машине имеется лямбда-зонд и многие водители не придают ему (и выходу его из строя) значения, а зря. И дело даже не в чистоте воздуха, который от роста количества автомобилей не становится чище, а в том, что без лябда-зонда, двигатель автомобиля уже не работает как надо, и уже не экономичен. Поэтому очень важно при выходе из строя лямбда-зонда, уметь восстановить его как можно раньше. Как это сделать самому, мы и разберёмся в этой статье.
Нормы токсичности выхлопа автомобилей с каждым годом стремительно ужесточаются (особенно в европейских странах), и конструкторы постоянно под это подстраивают двигатели современных автомобилей (под экономичность и чистый выхлоп). От этого теряется часть мощности и усложняется двигатель. А делать выхлоп максимально чистым, каталитический нейтрализатор может только при соблюдении ряда условий. И одно из них — это соотношение топливной смеси, когда на каждую часть бензина приходится 14,7 части воздуха (на карбюраторных машинах немного другое соотношение).
У хорошо настроенного исправного двигателя впрыскового автомобиля, расход бензина зависит в основном от длительности импульсов форсунок. Эту длительность (время в открытом состоянии) задаёт электронный блок управления двигателем, так называемая «эфишка», название у ремонтников появилось от заглавных букв блока — EFI. Когда двигатель впрысковой машины запущен и работает, блок управления считывает необходимую информацию с датчиков, затем обрабатывает её, и исходя из этих показателей открывает форсунки. Но определить точное количество впрыснутого топлива не просто — инжекторы засоряются, может поменяться давление топлива в магистрали или плотность воздуха и много чего ещё. Поэтому для очень точной работы системы и чёткой работы мотора, электронному мозгу (блоку управления) нужна обратная связь. То есть просто необходимо знать, как прошло сгорание топлива в цилиндрах мотора. Вот за эту важную информацию и отвечает лямбда-зонд или как его ещё называют — датчик кислорода.
И если сигнал на нём слабый, то в выхлопных газах машины переизбыток кислорода, это значит, что топливо-воздушная смесь бедная. От этого блок управления моментально увеличит время открытия форсунок и этим естественно обогатит смесь до нужного соотношения. Ну и наоборот, при чрезмерно богатой топливо-воздушной смеси, время открытия форсунок снизится. Так работает исправная система впрыска современных машин, то есть состав топливо-воздушной смеси в работающем моторе корректируется каждую долю секунды.
Более того, на многих современных автомобилях и мотоциклах, на заводе устанавливают несколько лямбда-датчиков (в выпускном коллекторе каждого цилиндра). В этом случае, электронный мозг системы впрыска не просто изменяет длительность открытия всех форсунок, но и контролирует состав горючей смеси в каждом цилиндре отдельно. К тому же блок управления следит за состоянием каталитического нейтрализатора или катализаторов, так как их тоже бывает несколько. Таким образом, на многих современных автомобилях, может быть установлено более десятка лямбда-зондов (чем больше цилиндров в моторе, тем лямбда-датчиков больше). И выходят из строя они примерно одновременно. Но переживать по этому поводу небогатому автовладельцу не стоит, так как на большинстве рядовых и не новых иномарок, которыми пользуется у нас в стране рядовой водитель, лямбда-зонд всего один.
Из-за чего может выйти из строя лямбда-зонд, стоимостью в 200 -300 долларов, за считаные километры. Это и изношенные поршневые кольца (а тем более поршневая группа), изношенные сальники клапанов и их направляющие, этилированный или некачественный бензин, а так же всевозможные непроверенные составы из бутылочек с яркими этикетками, которые водители-чайники так любят заливать в бензобак своей машины. От этих неблагоприятных факторов, уровень сигнала с лямбда-зонда снижается с каждым пройденным километром, а электронный блок решает, что смесь обедняется и соответственно обогащает её (как мы уже знаем, увеличивая длительность импульса открытия форсунок). От этого расход топлива стремительно растёт, а катализатор постепенно забивается.
Многие Кулибины (в кавычках) с толкнувшись с острой проблемой неуёмного аппетита двигателя, догадываются, что виноват датчик кислорода, ну и поступают весьма просто (зачем им думать) : сдёргивают с датчика провод. И теперь сигнала с датчика естественно нет вообще!!! Электронный блок управления «видит», что датчик якобы вышел из строя, зажигает лампочку на панели приборов (Check — но не на всех моделях) и подключает обходную программу.
Любой водитель в такой ситуации, задастся вполне естественным вопросом: что же делать, если расход бензина резко повысился? Для начала, если у вас нет своего газоанализатора, съездить в автосервис и замерить уровень СО (во всех режимах работы мотора). И если уровень укладывается в нормы именно вашей машины, а не ГОСТа (для впрысковых машин технические требования ГОСТа по СО не очень то подходят), то мотор вашего автомобиля в перерасходе топлива невиновен. Ищите другие причины, например расход топлива может повысится, если заклинены тормозные колодки, или вы просто ездите на недостаточно накачанных шинах. Многие водители довольно резко стартуют с каждого светофора, а потом удивляются, почему их автомобиль так прожорлив.
Но часто, поездка за замером СО не нужна, так как и так видно всё, как говорится невооружённым глазом. Например если холодный двигатель неустойчиво работает на холостом ходу, постоянно пытаясь заглохнуть, свечи чёрного цвета, но прогревшись мотор начинает работать нормально, то виноват в большинстве случаев наш пресловутый лямбда-зонд. Прогреваясь, он начинает работать нормально. Реже, но всё же могут быть и другие причины описанной неисправности двигателя. И убедиться в чём дело (в датчике или в чем то другом) можно только проверив сам лямбда-зонд. А для этого необходимы специальные приборы, так как сигнал с датчика слишком слаб, и измерить его обычным тестером невозможно. Как проверить работоспособность других датчиков впрысковой машины, причём с помощью обыкновенного тестера, я уже писал и почитать об этом весьма желательно вот в этой статье.
В развитых странах обеспеченные водители поступают очень просто: покупают новый лямбда-зонд, а это как я уже говорил примерно в пределах трёхсот долларов, и выкинув старый, устанавливают на его место новый. У наших отечественных водителей, особенно не богатых, имеются как всегда другие пути решения распространённой проблемы. Например можно приобрести датчик подешевле (от другого автомобиля, например от отечественного). Ведь устройство всех лямбда-зондов одинаковое, и один от другого может отличаться только посадочными размерами да ещё и электро-разъёмом. Главное при покупке учесть посадочный размер (что бы был одинаковый), а электро-разъём можно переделать (продаётся великое множество различных клемм и колодок).
Многие покупают на разборке оригинальный (родной) датчик, но бэушный, что делать не советую, так как неизвестно сколько времени он проработал на машине доноре, и в любой момент он может выйти из строя.
Но есть всё таки способ, как оживить ваш родной, но неисправный лямбда-зонд. И описать этот способ для меня (ну и естественно для вас) на этом блоге просто необходимо, так как блог рассчитан на людей, которые …. . Впрочем чего это я, на кого рассчитан этот блог, можно прочитать на страничке «обо мне». Не будем отвлекаться, а идём дальше.
Во многих крупных городах, технология восстановления лямбда-зонда уже давно отработана и не отличается сложностью. Ведь чтобы вернуть работоспособность датчика, достаточно подержать его всего десять минут в ортофосфорной кислоте (она входит в состав преобразователя ржавчины) при обычной комнатной температуре, а затем хорошенько промыть его водой с мягкой колонковой кисточкой и можно устанавливать его на место — он снова готов к работе. Естественно сигнал восстановится не сразу, а через час или полтора работы мотора (электронному мозгу надо адаптироваться).
Для более тщательной промывки, лямбда-зонд нужно будет вскрыть. Аккуратно (через алюминиевую фольгу) зажав датчик в патрон токарного станка, тонким резцом срезаем у самого основания защитный колпачок (с отверстиями). Далее уже оголённый датчик, который представляет собой керамический стержень (на стержень напыленны платиновые полоски, отсюда его немалая цена) окунаем на 10 минут в кислоту. Ортофосфорная кислота разрушает свинцовую плёнку и нагар на поверхности керамического стержня. Как я уже говорил, держим его в кислоте не более 10 минут, так как если передержать, то могут испортиться токопроводящие платиновые электроды. По этой же причине ни в коем случае нельзя зачищать стержень наждачной бумагой или надфилем. Далее, когда кислота очистит стержень от токопроводящей плёнки, остаётся промыть его в воде и вернуть на место колпачок. Теперь аккуратно капнув аргоновой сваркой, закрепляем колпачок на своём родном месте.
Есть ещё более сложный способ, который недоступен обычному автомобилисту, и я его опишу лишь для общего развития. Ну и для того — вдруг он появится в автосервисе вашего города, и кто-то захочет им воспользоваться, так как он очень эффективен и его можно использовать многократно. Его удалось разработать учёным из дальневосточного РАН отделения. Суть его известна из физики — плотность тока в различных газах определяется концентрацией ионов, величиной их заряда, а так же из подвижностью. А в отработанных газах автомобиля ионы образуются от повышения температуры. И если температура, а от неё и подвижность ионов известны (напряжённость поля тоже известна, так как на неё подаётся 1 вольт), то выходные характеристики зависят только от концентрации ионов. Их измеряют частотомером и осциллографом. Затем на ультрозвуковом стенде в эмульсионном моющем растворе проводят отчистку загрязнённых электродов. При этом возможен электролиз вязких металлов осевших на поверхности (например свинца). При очистке учитывается материал стержня (металлокерамика или фарфор) с напылением металлов, таких как платина, цирконий, барий и др. В итоге восстановленный лямбда-зонд испытывают специальными приборами и устанавливают на машину. И самое главное, как я уже говорил, операцию восстановления можно проводить многократно.
Это ещё раз подтверждает, что наши учёные на много превосходят забугорных, для которых основная идея — это как что-то разработать, а вот как восстановить какую то деталь, им с нашими не сравниться.
Для чего нужен лямбда зонд в автомобиле?
Лямбда зонд берет свое название от греческой буквы Лямбда, обозначающей в данном случае коэффициент избыточного кислорода в топливе. Лямбда зонд — это датчик кислорода. Он обеспечивает работу катализатора (дожигателя) отработавших газов.
Установка лямбда зонда обусловлена экологическими нормами и обязательна во всех импортных автомобилях, так как катализатор отработавших газов является механизмом с тонкой настройкой и без датчика кислорода его работа невозможна. Как и катализатор, лямбда зонд устанавливается в системе выпуска.
Если лямбда зонд перестает работать или не работает вообще, то это сразу заметно:
- во-первых, увеличивается расход топлива;
- во-вторых, потеря мощности, т.е. двигатель автомобиля очень «тупит».
Но стоит только заменить лямбда зонд и автомобиль снова «пархает»
Существует два вида лямбда зондов:
- регулирующий
- диагностирующий
Регулирующий лямбда зонд устанавливается на все автомобили импортного производства, оснащенные катализаторами. Такой датчик кислорода устанавливается перед катализатором. Этот датчик регулирует длительность впрыска, корректируя тем самым количество кислорода в топливе.
Диагностирующий лямбда зонд устанавливается после катализатора. Он отслеживает токсичность выхлопных газов после дожигания, а также определяет ошибки в работе катализатора. При отсутствии неисправностей и правильной регулировки состава топливно-воздушной смеси, сигнал второго лямбда зонда должен отличаться от сигнала первого. Одинаковый результат оценки обоих датчиков чаще всего свидетельствует о неисправности катализатора.
Лямбда зонд чаще всего изготовлен из циркониевого сплава. На более старых моделях японских автомобилей устанавливались титановые датчики кислорода, что совсем не уменьшает их стоимости. Многие производители запасных частей изготавливают универсальные лямбда зонды для основных марок автомобилей. Преимущество такого датчика в его низкой стоимости по сравнению с оригиналом, который обойдется достаточно дорого.
Недостаток таких датчиков лежит на поверхности: не каждый датчик подходит к конкретному автомобилю. При чем, не всегда можно определить это сразу. Если разъемы совпадут не полностью, датчик будет выдавать ошибку или станет работать неправильно. В лучшем случае Вы замените сам лямбда зонд, в худшем — лямбда зонд вместе с катализатором.
Чем лучше качество заправляемого топлива вместе с правильной работой системы зажигания и выпуска, тем дольше прослужит лямбда зонд.
Низкая цена не всегда сопутствует выгодному решению.
Показания второй лямбды
Администратор
34829
Очень часто все задаются вопросом: «Что должен показывать второй лямбда зонд?», «Зачем нужен второй лямбда зонд?» и пр. А все, на самом деле, очень просто.
Второй лямбда зонд появился в результате очередного (в лохматых годах) ужесточения экологических норм, чтобы оценивать эффективность каталитического нейтрализатора (по нашему, катализатора или каталика). Он вообще не влияет на работу мотора и призван лишь отслеживать состояние каталика. Ранее вместо него был датчик температуры катализатора, который определял его забитость благодаря тому, что забитый каталик начинал сильно нагреваться проходящими выхлопными газами, в ответ на что мозг кидал ошибку по нему. Забивается вплоть до наступления перегрева каталик намного позже, чем начинает терять эффективность, поэтому отслеживать его состояние через лямбду намного эффективнее.
Сигнал второй лямбды должен быть в несколько раз ниже по значению напряжения, чем первой. Точные значения диапазонов показаний, которые ЭБУ автомобиля считает нормальными смотрите в руководстве по каждому конкретному автомобилю, но основная суть в том, что когда показания второй лямбды начинают приближаться к показаниям первой лямбды (в районе 0,500 В) или доходить до некоторого (прописанного в мозгах автомобиля) порогового значения, блок управления двигателем выкидывает ошибку по низкой эффективности каталитического нейтрализатора.
Что это означает для нас — рядовых обывателей? Значит, что каталик ваш здох и больше вам не нужен. Свою работу он уже не выполняет, а со временем будет забиваться и ухудшать прохождение выхлопа, оплавляться или рассыпется и будет громыхать в трубе — бывает по разному. Нам нужно будет либо удалить его, заменив пламегасителем (хотя можно просто трубой, но тогда под ногами будет слышен рокот), либо забить до обострения симптомов, но, в любом случае, для погашения ошибки по лямбде, нужно будет либо поставить механическую обманку в виде проставки под лямбду, которая отодвинет ее чуток от выхлопной трубы и она будет меньше захватывать выхлоп, что уменьшит ее показания, либо сделать электронную обманку из 120 Ом-ного резистора и конденсатора на 1 — 2.2 мкф.
Собственно в этом и вся суть — ничего особенного. Ниже фото обманок.
Электронная обманка
Механическая обманка
как работает лямбда-зонд и почему он важен :: Autonews
Современные двигатели внутреннего сгорания становятся все более сложными и технологичными, поскольку с каждым годом растут требования к ним. Причем, как с точки зрения увеличения топливной экономичности, так и в контексте соответствия их параметров постоянно ужесточающимся экологическим нормам. Для достижения двигателями этих во многом противоположных целей в современных автомобилях используют специальные датчики – так называемые датчики кислорода или лямбда-зонды.
Лямбда-зонд – один из основных источников информации, на показания которого опирается блок управления двигателем в своей работе. Датчик (а иногда и не один) устанавливается в выпускном коллекторе и отслеживает количество кислорода в выхлопе. Эти данные вкупе с начальными показателями впрыснутого топлива и потребленного воздуха позволяют ЭБУ двигателя точно определять, как происходит процесс сгорания. Снятые лямбда-зондом показания позволяют напрямую говорить о составе рабочей смеси в цилиндре, а значит, и о расходе топлива, его энергетической отдаче и, косвенно, о количестве вредных веществ в выпускных газах.
Ранние образцы датчиков кислорода работали в узком диапазоне. Такой лямбда-зонд был эффективен тогда, когда состав топливо-воздушной смеси приближался к стехиометрическому (состав смеси, при котором обеспечивается наиболее полное и эффективное сгорание топлива) или менялся незначительно. В случае же значительных отклонений датчик показывает лишь то, в какую сторону отклоняется состав смеси, но не показывает, насколько.
При сильно обогащенной смеси (например, при холодном пуске в мороз) или при ее обеднении (при резком повышении давления наддува турбиной) обычный датчик кислорода не может точно определить состав смеси, и ЭБУ вынужден игнорировать его неправильные показания, переходя на управление по заранее заложенным алгоритмам, причем далеко не всегда оптимальным. Это приводит не только к повышению расхода топлива, но и к чрезмерным нагрузкам на катализатор в результате увеличения количества несгоревших частиц.
Постоянно ужесточающиеся экологические нормы требовали более точного подхода к измерению состава смеси и анализу выхлопных газов. Связано это было с тем, что моторы, оснащенные турбонагнетателями и другими сложными системами, намного чаще начали работать в переходных режимах, особенно при движении автомобиля в городском цикле. Поэтому для более точного измерения состава смеси потребовались датчики несколько иной конструкции.
Пионером в этой области стала компания Denso, которая в 1996 г. разработала широкополосные датчики, измеряющие соотношение воздух/топливо.
Он работает по тому же принципу, что и обычный лямбда-зонд. Датчик точно так же измеряет количество кислорода, однако благодаря более продвинутому чувствительному элементу делает это в более широком диапазоне. Это позволяет получать точные данные о составе даже сильно обедненной или, наоборот, обогащенной смеси.
Больше данных позволяют блоку управления двигателем точнее дозировать количество впрыскиваемого топлива, повышая топливную эффективность и понижая расход, а также количество вредных выбросов. Именно этот, на первый взгляд, незначительный компонент очень сильно помогает современным автопроизводителям соответствовать жестким требованиям по выбросам вредных веществ.
Но и для обычных автовладельцев важна функциональная исправность данного датчика, ведь при его выходе из строя повторяется описанная выше ситуация – увеличивается расход топлива и повышается нагрузка на катализатор. Двигатель автомобиля начинает работать в режиме, отличном от оптимального. Более того, важно не просто следить за исправностью датчика, но и в случае выхода из строя менять его на качественное и надежное изделие.
На сегодняшний день датчики соотношения воздух/топливо от компании Denso считаются одними из лучших на независимом рынке автозапчастей. Это обусловлено простым фактом – именно Denso является одним из крупнейших поставщиков этих автокомпонентов на конвейеры крупнейших автопроизводителей.
Интересный факт: невероятно требовательная к качеству автокомпонентов шведская компания Volvo выбрала Denso в качестве поставщика датчиков соотношения воздух/топливо для новых автомобилей, оснащенных новым же трехцилиндровым турбомотором семейства Drive_E. На сегодняшний день несколько сотен миллионов устройств Denso измеряют состав топливно-воздушной смеси в автомобилях по всему миру. В запчастях для рынка послепродажного обслуживания автомобилей фактически воплощен опыт компании по производству оригинального оборудования, так что в надежности и качестве компонентов Denso сомневаться не приходится.
Компетенции Denso не ограничиваются одними лишь датчиками соотношения воздух/топливо. Ассортимент Denso – и в качестве производителя оригинального оборудования, и в качестве поставщика автокомпонентов для независимого рынка автозапчастей – очень обширен: это свечи зажигания и накаливания, стартеры, генераторы, компрессоры кондиционера, топливные насосы, сложные датчики положения коленчатого и распределительного валов, а также многое другое, без чего немыслим современный комфортный и эффективный автомобиль.
Очевидно, что без серьезной технологической базы и огромного опыта невозможно производить широкий спектр качественных высокотехнологичных автокомпонентов. Именно упор на технологиях и наличие глубоких компетенций являются фундаментом, на котором выстроена вся деятельность японской высокотехнологической компании Denso. Лучшее тому подтверждение – признание миллионов автомобилистов по всему миру и более чем полувековая успешная история компании.
что это такое в машине, устройство, как работает, за что отвечает, фото
Сделай репост и информация будет всегда под рукой ✅
Лямбда-зонд в автомобиле – это датчик кислорода, который измеряет концентрацию этого газа в выхлопе. Это надо для того, чтобы топливная смесь была наиболее эффективной для работы двигателя, а вредные выбросы в окружающую среду – минимальные. Ведь в наше время машина должна быть не только мощной, но и экологичной.
Вообще эта деталь получила своё название по греческой букве λ, которая обозначает такой показатель, как избыток воздуха в топливно-воздушной смеси.
В устройстве любого авто находится немало различных устройств, которые постоянно мониторят состояние элементов и узлов. Если сравнивать составляющие детали авто с организмом человека, то кислородный датчик – это дыхательная система. Сейчас чаще всего применяют электромеханический датчик кислорода (хотя существуют и другие виды), внутренний электрод которого сделан из циркония, который работает при температуре 1000°С. В лямбда-зонде создаётся разное напряжение в зависимости от содержания кислорода в выхлопных газах и снаружи.
Разнообразие лямбда-зондов
Отмечу, что при запуске и прогреве мотора в холодное время года управление впрыском топлива происходит без датчика кислорода, а основываясь на температуре антифриза, количестве оборотов коленчатого вала и положении дроссельной заслонки.
Находится это устройство в выпускном коллекторе (большие трубы у мотора), сразу перед катализатором (деталь, которая уменьшает выброс вредных газов).
Если устройство будет неисправен, то расход бензина возрастёт, динамика упадёт, мотор начнёт работать нестабильно, а выбросы выхлопных газов станут токсичнее.
И на самом деле, если спросить любого грамотного специалиста, почему падает мощность мотора, то в первую очередь он вам скажет, что надо проверить лямбда-зонд – кислородный датчик. В крайних случаях его меняет целиком (это дорогое удовольствие!), но на практике это в большинстве случаев можно исправить. Но малок то знает, что именно за зверь такой – лямбда, как и что в этой вещице работает. Я вам всё объясню как можно понятнее.
В статье: что такое лямбда-зонд, устройство, принцип работы, виды, для чего служит, где находится, признаки и причины неисправностей, как проверить кислородный датчик, как устранить поломку, какой фирмы лучше брать и что такое обманка лямбда-зонда. Обещаю, будет интересно!
Что такое лямбда-зонд в автомобиле
Что это такое в машине? Лямбда-зонд – это специальный датчик остаточного кислорода в выхлопной системе, который постоянно «мониторит» содержание кислорода в выпускном коллекторе. Устройство замеряет количество несгоревшего кислорода или топлива в выхлопном газе. Это необходимо для приготовления оптимальной топливной смеси и снижения выброса вредных веществ в атмосферу.
Многие спрашивают, к какой системе относится лямбда-зонд. Отвечаю. Лямбда-зонд относится к выхлопной системе автомобиля.
Запомните! Лямбда-зонд и кислородный датчик — это одно и тоже.
Как называется лямбда-зонд по-другому? Вот ещё правильные названия этого полезного приборчика: регулятор лямбда, λ-зонд, ЛЗ, O2 датчик, Lambda probe, Oxygen sensor, датчик кислорода, датчик концентрации кислорода в отработавших газах, кислородник.
Почему так назвали этот интересное устройство? Это слово произошло от греческой буквы λ (лямбда), которая в автомобилестроении означает коэффициент избытка кислорода в топливно-воздушной смеси или соотношение воздуха и топлива. А термин зонд от французского слова sonder, которое переводится – исследовать.
Как и что измеряет лямбда-зонд? Замер кислорода происходит весьма интересным методом – определяется остаток этого газа в выхлопном газе. Причём здесь показания довольно точные. Вот поэтому лямбда-зонд и установлен в выхлопной системе.
Когда состав топливно-воздушной смеси идеален (14,7 кг воздуха на 1 кг топлива), то коэффициент избытка воздуха будет равен 1. Это означает, что топливная смесь — стехиометрическая, поэтому происходит её полное сгорание. А всего различают 3 типа топливно-воздушной смеси: стехиометрическая (λ=1), переобогащённая (λ<1) и обеднённая (λ>1). Отмечу, что мотор может работать на любом из этих типов топлива, всё зависит от множества факторов. К примеру, на «богатой» смеси мотор будет работать на полной мощности, но и потребление топлива здесь будет максимальным. А если топливная смесь оптимальная, то потребление горючего и выбросы токсичных газов будут минимальны. Но если отклонения от стехиометрической смеси будут высокие, то это приведёт к поломке ДВС и выпускной системы.
На практике мотор не всё время работает на оптимальной топливно-воздушной смеси, но он безостановочно стремится к этому. Постоянно обеспечивать идеальные пропорции смеси невозможно, слишком много факторов на это влияет. Регулирование состава смеси обеспечивает ЭБУ – электронный блок управления.
ЭБУ двигателя
Сколько лямбда-зондов в автомобиле? Один, два или четыре. Они требуются для обеспечения высокой точности анализа выхлопных газов, чтобы обеспечить приготовление оптимальной топливной смеси и контроль эффективности катализатора. Наличие двух датчиков увеличивает расходы на обслуживание, потому что стоят они недёшево, а менять их рекомендуют каждые 3 года эксплуатации автомобиля.
Если кислородный измеритель зафиксировал повышенное содержание кислорода, то значит, что надо добавить больше топлива. А если наоборот – то надо уменьшить его подачу.
Рассмотрим подробнее, какое назначение датчика кислорода и где он расположен.
Для чего нужен лямбда-зонда в автомобиле
Для чего предназначен лямбда-зонд? Он применяется для передачи информации о наличии примесей в выхлопном газе в электронный блок управления двигателя. Это позволяет удерживать оптимальный состав топлива и воздуха в горючей смеси, которая поступает в мотор автомобиля.
Лямбда-зонд меряет количество остаточного кислорода в отработавших газах. Идеальный состав: 14,7 частей кислорода к 1 части топлива. А чтобы поддерживать такой баланс, в систему питания встроен электронный впрыск топлива, лямбда-зонд встроен в цепь обратной связи. Значение электронного блока управления системы впрыска горючего – это изменение состава рабочей смеси для подачи в цилиндры ДВС.
Какую функцию выполняет ещё лямбда-зонд? Он является контролёром в выпускном тракте в системе питания с электронным управлением впрыском топлива.
За что ещё отвечает лямбда зонд до катализатора? Он создаёт благоприятные условия для катализатора, чтобы он смог эффективно отфильтровать вредные выбросы. Это вторая важная функция, которую выполняет кислородный датчик.
Многие спрашивают, для чего нужен второй лямбда-зонд? И вправду, зачем два лямбда-зонда, если с функцией может справиться и один? Первый лямбда-зонд отвечает за анализ оптимального состава смеси, а второй – за проверку корректной работы катализатора и повторной проверки горючей смеси. Если он не будет эффективно работать, то катализатор быстро сломается. Поэтому лямбда-зонд играет немаловажная роль в автомобиле, защищая катализатор от поломки.
Отмечу, что два датчика кислорода применяется во многих современных автомобилях (с наличием рядного мотора). Первый лямбда-зонд находится до каталитического нейтрализатора (верхний), а второй – после него (нижний). Причём они могут быть одинаковыми, но функции они выполняют разные. Также к двум кислородникам в автомобиль встраиваются дополнительные устройства (температуры и др.), что помогает улучшить работу катализатора и поддерживать оптимальный состав горючей смеси.
А где стоит лямбда-зонд? Ответ ниже.
Где находится лямбда-зонд
Чтобы выяснить расположение и количество кислородных датчиков в автомобиле, можно заехать на станцию техобслуживания, где после диагностики вам выдадут снимок дна с отмеченными кислородниками. Если вам хочется сэкономить деньги, то ознакомьтесь ниже с полезной информацией о расположении лямбда-зондов.
Датчики кислорода устанавливают как под днище машины, так и под капотом.
Если ваш авто был выпущен более 15-20 лет назад, то вероятнее всего у него только 1 лямбда-зонд. Ну а если автомобиль относительно новый, то в нём 2 или 4 кислородных датчика.
Одно из мест установки лямбда-зонда
Теперь перейдём к объёму мотора, от этого будет зависеть количество лямбда-зондов.
- Если он менее 2 литров, то в машине 2 датчика. Один под капотом, а другой под днищем.
- Если объём двигателя более 2 литров, то в автомобиле 4 лямбда-зонда (на 4 выхода). Первые 2 находятся под капотом, а два других – под днищем.
Чтобы вживую увидеть, где установлен лямбда-зонд, надо выполнить следующие действия:
- Следует открыть капот автомобиля.
- Определите, где находится двигатель. Как правило, он расположен примерно посередине, сверху он закрыт пластмассовой крышкой с названием марки авто.
- Найдите, где находится выпускной коллектор. Это трубы большого размера, которые находятся у мотора.
- На этом коллекторе вы должны найти маленькую цилиндрическую деталь длиной 6-7 см. Поздравляю, вы нашли лямбда-зонд. Если их 2, то один будет слева, а второй – справа.
- Другой лямбда-зонд находится в выпускной системе, под днищем автомобиля. У каждой модели месторасположение различается. Если их там 2, то один стоит перед катализатором, а второй – после него.
Теперь рассмотрим, какие бывают лямбда-зонды.
Виды лямбда-зондов
Чтобы λ-зонд 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). В состав этого устройства входит керамическая составляющая, легирована оксидом иттрия. Сверху он покрыт платиновыми электродами, которые играют защитную роль, а также проводят электрические импульсы. Платиновые токопроводящие пористые электроды дополнительно являются катализатором окислительных восстановительных реакций.
Фото циркониевого лямбда-зонда
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 лямбда-зонд 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 лямбда-зонд будет выдавать ошибку, пока не прогреется. Керамический изолятор с нагревателем позволяет лямбда-зонду прогреться быстрее. Датчик из циркония устанавливается перед каталитическим нейтрализатором.
Внимание! Если нагреется до температуры более 950°C, то он перегреется и выйдет из строя.
Лямбда-зонд сам по себе создаёт положительное или отрицательное напряжение. А опорное напряжение в нём – 0,45 В. Оно имеет меняющийся диапазон от 0,1 В до 0,9 В. Главное отличие циркониевого датчика от титанового — в способности самостоятельно создавать напряжение.
Важно знать, что к такому датчику нельзя присоединять какие-либо сторонние провода, потому что в изоляции находятся каналы, по которому проходит эталонный кислород. В ином случае кислородный датчик будет некорректно работать.
Титановый
Такой лямбда-зонд визуально похож на вышеуказанный, но начинка здесь сделана из диоксида титана. При изменении количества атмосферного кислорода в смеси изменяется проводимость титанового наконечника. Сигнал об этом поступает в электронный блок управления.
Как выглядит титановый рабочий лямбда-зонд
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 λ-зонда. 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 λ-зонда 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 λ-зонд 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.
Широкополосное устройство определяет коэффициент избытка воздуха точнее и быстрее и точнее, чем узкополосный: от 0,7 до 1,6. Это обеспечивается сенсорными и накачивающими ячейками.
Типы конструкций
По конструкции λ-зонды 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 лямбда-зондов обладают нагревателем, поэтому устройство начинает работать гораздо быстрее.
Рассмотрим подробнее, как устроен лямбда-зонд, из чего состоит.
Устройство лямбда-зонда
Что внутри лямбда-зонда? За основу взят циркониевый тип датчика. В состав кислородного датчика входят следующие детали:
- Корпус.
- Внутренний электрод. Взаимодействует с атмосферой.
- Наружный электрод. Контактирует с отработавшими газами.
- Твёрдый циркониевый электролит. Находится между электродами.
- Нагревательный элемент (спираль накаливания). Быстро подогревает кислородный датчик до температуры 300°C , это нужно для его запуска.
- Защитный корпус. Защищает наконечник, имеет отверстия для проникновения отработавших газов.
- Стальной корпус с резьбой для надёжной фиксации.
- Контакт, проводящий электрический импульс.
- Уплотнительное кольцо.
- Изолятор из керамики.
- Проводка.
- Манжета проводов.
- Защитный экран. В нём есть отверстие для выхлопных газов.
Для производства лямбда-зонда применяются очень термостойкие материалы, потому что устройство может работать только при экстремальных температурах.
Лямбда-зонд – это электрическая деталь, сквозь которую проходят выхлопные газы. Самый важный элемент λ-зонда – это наконечник, который сделан из циркония, керамики и платиновым напылением. Внутренний защитный щиток контактирует с выхлопным потоком, а наружный – изнутри. Поскольку снаружи и внутри количество кислорода различается, то создаётся различающаяся разность напряжения.
Видео: Устройство датчика кислорода (лямбда зонда)
Посмотрите полезное видео, где подробно рассказывается про его устройство и принцип работы.
Копнём глубже и разберёмся, как работает кислородный датчик.
Принцип работы лямбда-зонда
Как я уже говорил ранее, лямбда-зонд измеряет только количество кислорода в отработавших газах. Через сколько минут начинает работать лямбда-зонд? Всё зависит, как он быстро прогреется до температуры 300-350°С. Если в нём есть нагревательный элемент, то кислородник начнёт работать значительно быстрее. Именно при повышенной температуре электролит λ-зонда начинает проводить электричество.
Что делает лямбда-зонд? Датчик производит эффективное измерение остаточного кислорода и сравнивает его объём с эталонным значением. При отклонении он начинает генерировать пониженное или повышенное выходное напряжение на электродах, что передаётся в электронный блок управления. На основе этих данных в горючее либо обедняется, либо обогащается.
А как же быть с тем, что после поворота ключа зажигания лямбда-зонд не работает, пока не прогреется? Коррекция состава топливно-воздушной смеси происходит на основе сигналов с таких лямбда-зондов , как обороты коленчатого вала ДВС, температура антифриза и положение дроссельной заслонки.
Расскажу более подробно о самом принципе работе устройства. Поскольку в кислороде находятся отрицательные ионы, они накапливаются на электродах с платиновым напылением. Когда температура лямбда-зонда достигает отметки 350°C, то разность потенциалов на электродах формирует напряжение.
Если кислорода в выхлопе много, то смесь считается бедная. Когда происходит сравнение с содержанием O2 с содержанием его в атмосфере, то формируется небольшая разность потенциалов. Образуется невысокое напряжение, которое равно 0,1-0,4 В.
Если кислорода в выхлопных газах мало, то смесь считается богатая. В этом случае формируется высокая разность потенциалов. Напряжение в этом случае достигает отметки 0,5-0,9 В.
Что происходит дальше? Первый (верхний, передний) лямбда-зонд в автомобиле передаёт указанное напряжение в ЭБУ двигателя. Причём первый лямбда-зонд считывает количество кислорода 3 раза в секунду. Система управления без остановки стремиться выставить среднее напряжение, которое составляет 0,4-0,6 в при значении остаточного кислорода равному единице. А поскольку работа мотора происходит в разных режимах, то напряжение изменяется как больше, так и меньше среднего значения. Узкополосный датчик может выявить лишь большие отклонения содержания кислорода в отработавших газах. При этом возникает скачок напряжения от 0,1 В до 0,9 В.
Второй (задний, нижний) лямбда-зонд работает по похожему принципу, как и первый. Поскольку он стоит сразу после катализатора, то содержание кислорода в выхлопе остаётся на одном и том же уровне. Это происходит благодаря постоянному напряжению, которое всегда удерживается в границах от 0,4 В до 0,6 В. Если этот λ-зонд или катализатор выйдет из строя, то мотор начнёт работать нестабильно во всех случаях.
ЭБУ на основе данных об объёме воздуха, который попал во впускной коллектор и данных с датчика абсолютного давления, решает, какое количество топлива впрыснуть в цилиндры мотора через форсунки. А данные с лямбда-зонда помогают ЭБУ «понять», прибавить или убавить количество горючего, чтобы автомобиль работал как надо.
Вообще работа λ-зонда по времени не линейна, значения меняются очень быстро, поэтому системе управления приходится постоянно оптимизировать топливную смесь. Мотор очень редко работает на 100% стехиометрической смеси, но система пытается всё время достичь эталона.
Кислородный датчик не выявляет информацию о том, какое количество кислорода в выхлопе, он лишь считывает данные о том, имеется ли свободный кислород в газах или нет. Наличие кислорода в топливной смеси говорит о том, что бензина в ней должно быть больше, потому что некоторая часть воздуха не вступила в окислительную реакцию. И наоборот, если свободного кислорода будет мало, а топлива больше, чем нужно, то выхлоп будет грязный, что приведёт к возникновению сажи. Если λ-зонд будет работать правильно, то разница между стехиометрическим и реальным составом топливной смеси будет минимальна. Смесь, грубо говоря, постоянно пребывает в условно-обогащённом и условно-обеднённом состоянии.
Если взять график вольтажа с лямбда-зонда, то он будет иметь вид синусоиды с резким скачками вверх и вниз. Топливо в смесь то добавляется, то перестаёт поступать.
Если же лямбда-зонд работает некорректно, то электронный блок управления будет работать по средним значениям, которые записаны в устройстве – аварийной карте. Сразу после этого на приборной панели загорится лампочка Check Engine. Разумеется, состав топливной смеси будет далёк от идеального. Из-за этого бензин начнёт улетучиваться на глазах, холостой ход авто будет нестабильный, ухудшится разгон. А в некоторых моделях из выхлопной трубы может валить чёрный дым и мотор работает чересчур тормознуто, поэтому придётся добираться до техстанции техобслуживания на буксире.
Видео: Как работает кислородный датчик
Наглядное видео про принцип работы лямбда-зонда. Рекомендую посмотреть.
Лямбда-зонд тоже может выходить из строя и иметь ограниченный срок службы. Об это расскажу ниже в статье.
Признаки неисправности лямбда-зонда и последствия
Кислородный датчик работает в очень тяжёлых условиях, под воздействием экстремально горячих выхлопных газов. Расскажу, как провести поверхностную диагностику для выявления поломки кислородника.
На неисправность и выход из строя лямбда-зонда могут указывать следующие признаки:
- Моментальный набор оборотов двигателя до максимального значения и его отключение.
- На приборной панели постоянно загорается контрольная лампа Check Engine. Так же лампа может временно включаться при резком разгоне.
- Заметно увеличивается расход топлива.
- На холостом ходу или малых оборотах мотор работает нестабильно. А в самых сложных случаях автомобиль не сможет поддерживать холостые обороты и без подгазовки он будет глохнуть.
- Заметное уменьшение мощности и тяги двигателя внутреннего сгорания. Особенно это заметно при повышении оборотов, когда при нажатии педали газа впрыск топлива происходит с задержкой.
- Сильный бензиновый запах из выхлопной трубы, который к тому же является очень токсичным.
- Автомобиль может двигаться рывками, отмечается неустойчивая работа двигателя.
- В подкапотном пространстве слышны посторонние звуки.
- Слышно потрескивание в области каталитического нейтрализатора после выключения мотора.
- Возможно появление сигналов о том, что смесь переобогащённая, хотя это не так.
- После того, как мотор выключен, слышно потрескивание и чувствуется запах сероводорода.
Обращу ваше внимание, что указанные неисправности могут указывать на поломку других деталей автомобиля. Например, резкий бензиновый запах из трубы может указывать на выход катализатора из строя или поломки свечей зажигания.
В зависимости от модели автомобиля поломка кислородного датчика может как сильно ухудшить вождение автомобилем, так и нет.
К каким последствиям могут привести вышеуказанные проблемы?
- Повышенный расход топлива. В большинстве случаев расход невысокий, то в некоторых моделях он может быть колоссальным.
- Значительное ухудшение разгона.
- Выхлоп становится токсичным. Он приобретает серый или синий оттенок, запах резкий.
Срок службы лямбда-зонда
Сколько служит лямбда-зонд? Скажу сразу – это один из часто изнашиваемых датчиков в автомобиле. Это происходит из-за того, что эта деталь постоянно контактирует с горячими выхлопными газами. Также его ресурс напрямую зависит от качества используемого топлива и состояния мотора.
Циркониевый лямбда-зонд может «ходить» от 60 до 130 тыс. км пробега. Всё зависит от условий, в которых будет эксплуатироваться автомобиль и состояния двигателя внутреннего сгорания.
На практике, в среднем, лямбда-зонд ходит от 40 до 80 тыс. км пробега. А начать проверять состояние λ-зонда уже надо каждые 10 тыс. км пробега.
Причины неисправности датчика кислорода
Перечислю распространённые причины поломки лямбда-зонда:
- Заправка некачественным или этилированным бензином. Особенно вредно для авто, если в топливе много свинца. Свинец уничтожает платиновые электроды устройства за несколько заправок.
- Если при установке лямбда-зонда применялся нетермостойкий силиконосодержащий герметик. При высоких температурах он вулканизируется.
- Перегрев устройства из-за проблем с зажиганием. Это приводит к уменьшению ресурса λ-зонда.
- Слишком часто пытались завести мотор. В конце концов это приведёт к попаданию горючего в выпускной коллектор.
- Охлаждающая жидкость попала в выхлопную систему.
- Проблемы с контактами кислородного датчика (обрыв сигнальных или питающих проводов, нарушение изоляции, окисление, замыкание на массу цепи λ-зонда).
- Плохая герметичность в выхлопной системе. К примеру, это может произойти из-за прогорания прокладки между каталитическим нейтрализатором и коллектором.
- Поломка цепи подогрева. Датчик в этом случае сможет возобновить работу при его нагреве выхлопными газами до нужной температуры.
- Замыкание лямбда-зонда. λ-зонд придётся заменить на новый.
- Загрязнение кислородного датчика. Со временем лямбда-зонд будет загрязняться продуктами сгорания горючего. Это может привести к некорректной передаче данных с датчика. Поэтому λ-зонд через определённое время меняют на новый, желательно оригинальный.
- Механическое повреждение устройства. Как правило, оно появляются при поездках по бездорожью, авариях или некачественном ремонте автомобиля.
- На наконечник лямбда-зонда попала жидкость или посторонний предмет.
- Чистка корпуса λ-зонда средствами, которые для этого не подходят.
- Попадание масла в систему выхлопных газов из-за изношенных маслосъёмных колец (или колпачков).
Сильно уменьшает ресурс датчика состояние других деталей ДВС. Это «убитое» состояние маслосъёмных колец, слишком богатая смесь, попадание антифриза (охлаждающей жидкости) в цилиндры. Если при исправном устройстве количество углекислого газа не более 0,3%, то при выходе λ-зонда этот показатель может достигать 7%.
Если выходят из строя оба датчика кислорода, то машина может выйти из строя – придётся вызывать автоэвакуатор.
Как проверить кислородный датчик
Расскажу про методы, с помощью которых можно проверить состояние кислородного датчика. Отмечу, что при наличии любых поломок на приборной панели включиться лампочка – Check Engine (например, это происходит при появлении ошибок в электронном блоке управления p0130, p0136, p0135 или p0141).
Визуальная проверка
Для начала диагностики следует внимательно осмотреть все соединения проводов и клемм с лямбдой, а также сам датчик на наличие механических повреждений. Иногда могут присутствовать пережатия контактов в разъёмах, поэтому осмотр надо начать именно с них. Затем надо выкрутить кислородник из коллектора и изучить защитный кожух. Если на нём имеются отложения, то их надо удалить.
Визуальный осмотр λ-зонда:
- Наличие сажи означает, что нагреватель кислородника неисправен или применяется «богатая» горючая смесь. Сажа засоряет лямбда-зонд и ухудшает его реагирование на состав выхлопных газов.
- Если при визуальной проверке датчика на защитной трубке имеются сажа серо-серебристого или белого цвета, то устройство надо менять целиком. Это указывает на то, что применялись присадки к горючему или маслу.
- Если налёт блестящий, то значит в топливе много свинца, поэтому лучше сменить заправку, если вы не хотите быстро потерять автомобиль.
Проверка мультиметром (тестером)
Этот прибор поможет выявить напряжение в нагревательной цепи, состояние нагревательного элемента, проходит ли сигнал датчика, а также «опорное» напряжение. Мультиметр только показывает, исправен лямбда-зонд или нет.
Что делать?
- Завести мотор, при этом разъём с лямбда-зонда не снимаем.
- Измерительные щупы вольтметра прикрепляем к нагревательной цепи.
На устройстве значения должно соответствовать напряжению АКБ, то есть 12 В.
Поскольку плюс «передаётся» от батареи к лямбде через предохранитель, то при отсутствии показаний на мультиметре, причину поломки надо искать в этой цепи.
Минус «передаётся» на лямбду от ЭБУ. При отсутствии показаний поломку надо искать в цепи от блока управления к датчику.
Проверка «опорного» напряжения.
- Завести мотор.
- Замерить напряжение между массой и сигнальным проводом.
Значения на мультиметре должны быть 0,45 В.
Диагностика нагревателя.
- Мультиметр переключаем в режим омметра.
- Отсоединяем разъём.
- Измеряем сопротивление между контактами нагревательного элемента.
Цифры здесь могут быть различные, но нормальные значения должны варьироваться от 2 до 10 Ом.
Если сопротивления нет, то есть вероятность разрыва электрической цепи нагревателя.
Проверяем сигнал датчика.
- Заводим движок.
- Ждём, пока он прогреется.
- Соединяем измерительные щупы с сигнальным проводом и на массу.
- Повышаем обороты мотора до 2500—3000 и отпускаем педаль газа.
- Следим за показателями напряжения.
Нормальные значения напряжение при измерении сигнала кислородного датчика – от 0,1 В до 0,9 В.
Видео: λ-зонд. Проверка, замена
Как определить неисправность кислородного датчика с помощью мультиметра. Что же должен показывать рабочий датчик?
Проверка осциллографом
Этот измерительный прибор имеет преимущество в возможности выявления времени между однообразными изменениями выходного напряжения. Этот показатель должен быть не более 120 миллисекунд.
Как проверить датчик осциллографом?
- Соединяем щуп измерительного устройства с сигнальным проводом.
- Сигнал λ-зонда всегда проверяется при работающем прогретом двигателе. Заводим и прогреваем мотор.
- Повышаем число оборотов до 2500—2600.
- При температуре +25 по Цельсию сопротивление будет составлять 2-14 Ом (как правило, об этих значениях указывает производитель устройства лямбда-зонда).
- Затем надо проверить напряжение, которое подведено к нагревательному элементу: при работающем моторе и подключённом разъёме оно должно быть не меньше 10,5 В. Если этот показатель меньше, то следует проверить напряжение проводов и АКБ.
Отмечу, что осциллограф может показать наибольшее число поломок лямбда-зонда.
Применять профессиональный осциллограф вовсе не нужно, можно применить специальную программу на ноутбуке.
На этом рисунке изображён график правильной работы кислородного датчика. На сигнальный провод транслируется сигнал в виде ровной синусоиды в допустимых границах. Небольшие изменения указывают на то, что датчик постоянно проверяется.
График правильной работы кислородного датчика
На нижеуказанных рисунках изображены графики неисправного датчика.
График работы очень грязного лямбда-зонда
График работы лямбда-зонда на обеднённой смеси
График работы лямбда-зонда на богатой смеси
График работы лямбда-зонда на очень бедной смеси
Как устранить неисправность датчика кислорода
Идеальной технологии ремонта лямбда-зондов нет. Если произошла поломка, то деталь следует полностью заменять. Конечно, есть некоторые методики восстановления кислородника, но она не всегда срабатывает. Чаще всего датчик перестаёт работать из-за появления нагара на наконечнике. Если отложения удалить, то лямбда-зонд начинает работать корректно.
Первый метод
Следует снять защитный колпачок при помощи надрезов напильником в основании устройства. Если не получится, то можно сделать несколько маленьких отверстий по 5 мм. Отмечу, что после очистки защитный колпачок надо закрепить обратно при помощи аргоновой сварки. При установке датчика резьбу надо смазать термопастой, избегая её попадания на чувствительный наконечник.
Процедура по очистке:
- Поместить в стеклянную тару 100 мл ортофосфорной кислоты.
- Аккуратно поместите наконечник в кислоту. Весь λ-зонд помещать в ёмкость нельзя! Ждать примерно 20 минут, за это время ортофосфорная кислота сможет удалить нагар.
- Затем датчик надо промыть водой и просушить.
Бывает, что с первого раза не удастся убрать отложения, поэтому придётся выполнить много процедур. Если и это не помогло, то надо провести очистку при помощи ненужной зубной щёточки.
Второй метод
Нагар на кислородном датчике выпаливается. Кроме ортофосфорной кислоты понадобится газовая горелка (ну или обычная газовая плита).
- Смочите наконечник датчика в ортофосфорной кислоте.
- Аккуратно взять λ-зонд с другой стороны плоскогубцами и поднести к газовой горелке.
- Ортофосфорная кислота на наконечнике закипит, образуя зелёную соль. Вместе с солью будет удаляться и нагар.
- Необходимо повторять эту процедуру столько раз, пока сажа полностью не уйдёт, а лямбда-зонд станет блестящим.
Видео: Как промыть лямбда-зонд? Помогает ли чистка?
Это видео — эксперимент, что же поменяется после чистки лямбда-зонда? Снизится ли расход топлива, уйдут ли ошибки датчика.
Зачем менять лямбда-зонд
Во многих случаях потребуется полная замена датчика кислорода, о чём и утверждают автопроизводители. Но поскольку цены на λ-зонд довольно завышенные, это отпугивает автомобилистов постоянно тратить деньги на устройство.
Хорошей заменой лямбда-зонда является установка вместо него универсального датчика, который дешевле оригинала и подходит многим маркам авто. Либо можно попробовать установить поддержанный кислородник на гарантии или выпускной коллектор с установленным в нём лямбда-зондом.
Оригинальные датчики и конструктивно похожие циркониевые лямбда-зонды взаимозаменяемы. Можно заменить неподогреваемые устройства на подогреваемые, но никак не наоборот! Но здесь могут не совпасть разъёмы, а также может отсутствовать провод питания для нагревателя. Что же делать в этом случае? Провода можно проложить самому, а вместо разъёма применить стандартные контакты для автомобиля.
Отмечу, что вероятность обрыва проводов намного выше, чем поломка самого кислородного датчика. Поэтому, при малейших подозрениях на поломку датчику надо первым делом отсоединить разъём и проверить его состояние, а также изучить провода на предмет деформации. Чаще всего провода переживаются в местах входа в разъём. Только после этого следует измерить напряжение λ-зонда в разных режимах работы мотора.
Обманка лямбда-зонда
Если появился индикатор Check Engine на панели приборов из-за плохо работающего лямбда-зонда, то можно воспользоваться обманкой лямбда-зонда. Она бывает электронной и механической.
Но отмечу, что попытка замены оригинального устройства обманкой не приведёт ни к чему хорошему. Электронный блок не определит сторонние сигналы, и никак их не будет применять для коррекции топливной смеси.
Механическая обманка выглядит в форме стальной или бронзовой проставки, где высверливают отверстие, через которое выхлопные газы в него попадают. Отработавшие газы вступают в реакцию с керамической крошкой, которую предварительно надо покрыть каталитическим слоем. В итоге происходит окисление CH и CO кислородом, благодаря чему уменьшается концентрация вредных веществ выхлопных газов при его выходе наружу. А если на авто находится 2 датчика, то сигналы между ними будут различаться (в виде синусоиды). ЭБУ «поймёт», что λ-зонды работают корректно. Это самый недорогой тип обманки.
Электронная обманка технологически сложнее, в него встроен микропроцессор. Она не только сможет «обмануть» ЭБУ, но и обеспечить его корректное функционирование.
Рассмотрим такой вопрос, как выбрать хороший кислородный датчик.
Лямбда-зонд какой фирмы лучше
Если выяснилось, что следует заменить кислородный датчик, то не надо бежать в ближайший автомагазин и выбирать, какой подешевле. Хочу отметить, что многие автопроизводители утверждают, что их лямбда-зонды универсальные, и они совместимы с той или иной маркой авто. Но здесь обнаруживаются следующие подводные камни.
Несовместимость кислородного датчика с вашей маркой авто может проявиться через определённый промежуток времени. На самом деле устройства могут иметь разную резьбу и конструкцию, а подходящий только принцип работы. Поэтому рекомендовано приобретать только оригинальное устройство с точно такой же маркировкой, что и на сломанном.
Как подобрать лучший лямбда-зонд? Вот небольшой список проверенных фирм, которые выпускают хорошие устройства:
- Bosch. Оригинальные запчасти имеют специальную наклейку с голограммой и защитным кодом. Последние цифры на коде должны совпадать с последними цифрами кислородного датчика.
- Denso. При выборе детали обратите внимание на наличие особых наплавов из металла, качество резьбы и сварки. Все обозначения на оригинальных устройствах не смогут стереться даже при их попытке стереть твёрдым предметом.
- NGK. Это европейский бренд, запчасти которого автопроизводителей применяют при заводской сборке многих автомобилей. Качество комплектующих высокое.
Чтобы выбрать наиболее подходящий лямбда-зонд, можно проконсультироваться со своим автомехаником, который точно скажет тип нужного устройства. Лучше всего на датчике не экономить, чтобы не пришлось через некоторое время покупать устройство снова.
Как продлить ресурс кислородного датчика
- Заправляйте автомобиль только на надёжных АЗС.
- Между запусками мотора должна быть пауза не менее 30 секунд.
- При проверке цилиндров не отключайте свечи зажигания.
- Не перегревайте выхлопную систему авто.
- Не рекомендуется обрабатывать наконечник датчика агрессивными химическими средствами.
- Не применяйте герметики для фиксации λ-зонда.
- Периодически проверяйте герметичность в местах соединения трубы и лямбда-зонда.
Видео: Лямбда зонд может убить самый надежный двигатель. Симптомы, как диагностировать
Как правильно диагностировать неисправный датчик кислорода? Внимательно смотрим видеоролик.
Лямбда-зонд – это довольно важный датчик в автомобиле, который следит за наличием кислорода в выхлопных газах. А это необходимо для того, чтобы топливная смесь была наиболее подходящей для работы двигателя в разный момент времени. Также существенно уменьшается выхлоп вредных веществ в окружающий воздух, что хорошо для экологии в целом. А ведь автопроизводители обязаны выпускать автомобили в соответствии с жесткими экологическими нормами, особенно в европейских странах.
Принцип работы кислородного датчика – в постоянном измерении количества остаточного кислорода в выхлопных газах.
Датчик относит к так называемой «дыхательной» системе автомобиля, если сравнивать устройство автомобиля с живым организмом. Причём работает λ-зонд при экстремально высокой температуре при постоянном напряжении, постоянно передавая данный в электронный блок управления. Применяют несколько разных видов кислородных датчиков (чаще всего циркониевый), а в некоторых марках авто их 2 или даже 4 штуки. Кислородный элемент устанавливают в выпускном коллекторе перед катализатором, а другое устройство устанавливают в подкапотное пространство.
Чтобы сохранить максимальный ресурс датчика рекомендуется заправляться только на проверенных автозаправочных станциях.
Проголосовало: 36
Сколько раз прочитали статью:
4 317
Сделай репост и информация будет всегда под рукой ✅
Лямбда зонд — что это за штуковина? Зачем нужен эмулятор лямбда зонда?
Современный водитель теперь может услышать много названий, и даже не понимать «что это?» и «зачем?». Причиной этого является то, что ежедневно технологии усиленно развиваются с целью улучшения функциональных особенностей и прибавления систем безопасности к различным элементам автомобиля. Только объяснять «что?» и «к чему?» производители автомобильной модернизации не торопятся. Поэтому, автолюбители стараются давать друг другу подсказки на форумах и специализированных сайтах. То же касается и лямбда зонда.
Что такое лямбда зонд?
Другими словами: это датчик кислорода, установленный в выпускном коллекторе, что позволяет контролировать количество остатков несгоревшего топлива в выхлопных газах или кислорода.
Его действие проходит путем гальванической составляющей с твердым электролитом или керамика из диоксида циркония. Поверхность элемента покрыта оксидом иттрия с дополнительным слоем токопроводящих пористых платиновых электродов. Задача одного электрода – впитывать выхлопные газы, задача другого – поглощать воздух из атмосферы. Нагрев 300-400оС позволяет правильно измерить остаточный кислород в отработавших газах лямбда зонда так, как именно при такой температуре циркониевый электролит обладает проводимостью. Помимо, циркониевых бывают кислородные сигнализаторы с двуокисью титана.
Управление впрыском топлива при работе холодного двигателя не зависит от лямбды зонда (то есть, он никак не влияет на его функционирование), но он выступает в роли корректора по отношению к составу воздушно-топливной массы.
Кроме лямбды зонда, часто водители слышат об эмуляторе. Только перед тем, как купить эмулятор, изначально нужно понять: а стоит ли.
Немного об эмуляторе лямбда зонда.
Простыми словами: эмулятор – имитатор или «обманка» лямбда зонда.
Автомобиль, и без того, удовольствие не дешевое, а тут еще и увеличивается расход топлива. При этом, диагностика катализатора показывает о его неисправности. Работа эмулятора заключается в том, чтобы сгладить ситуацию, а именно: остановку работы двигателя, как правило, датчики не предупреждают, включая лямбду зонда, то есть, ориентироваться можно только по показателям топливной таблицы, что и есть «обманка».
Затрагивая эту тему, нельзя не упомянуть о плохом сервисе, поскольку, установив самодельный лямбда зонд (грубо говоря: отрезок ржавой трубы) в области выхлопной системы до момента, когда газы перейдут во второй лямбда зонд. В лучшем случае такая технология не покажет никаких результатов. Но то, что топливная таблица будет «плюсом» искажать данные о горючем – это однозначно.
На этот факт следует обратить внимание и при покупке поддержанного автомобиля, поскольку, продавец желает продать, и ему выгоднее сэкономить на ремонте и корректировке своей машины, чем тратиться на приобретение и установку дорогостоящего оборудования. Приобретение автомобиля с проблемным эмулятором грозит постоянной переплатой за топливные ресурсы. Кроме этого, существует ряд и других отрицательных нюансов:
- Слишком загрязняются свечи зажигания.
- Быстро загрязняется моторное масло.
- Обильно загрязняются различные элементы двигателя, усиливается трение между ними и так далее.
Замена эмулятора на какую-то аналогию грозит серьезными последствиями, поэтому, изобретать нечто эдакое с целью сэкономить, повлечет за собой еще больших затрат. Поэтому, всегда нужно следить за качеством обслуживания и контролировать последствия ремонта, не пренебрегая нормальными деталями. То же самое касается и самостоятельного устранения неполадок и установки новых запчастей.
Лямбда-зонд или датчик кислорода
Лямбда-зонд или датчик кислорода | Функционирование и обслуживаниеЧто это?
Лямбда-зонд, также называемый кислородным датчиком или датчиком O2, впервые появился в 1970-х годах, но не был принят в Европе до 1993 года, особенно для автомобилей с бензиновым двигателем. Это обеспечивает соответствие стандарту EURO 1 (стандарт выбросов загрязняющих воздух газов).
Лямбда-зонд, расположенный перед катализатором, постоянно измеряет количество кислорода в выхлопных газах для изменения топливовоздушной смеси.После катализатора можно найти второй. Таким образом, это позволяет проверять правильность работы.
Как это работает?
Есть два типа лямбда-зондов:
- Зонд нагревается выхлопными газами, с рабочим порогом от 300 ° C до 600 ° C.
- Нагрев зонда , в свою очередь, позволяет быстрее достичь рабочей температуры.
После прогрева двигателя датчик измеряет количество кислорода, присутствующего в выхлопных газах, затем отправляет эту информацию в компьютер, который отвечает за оптимальную адаптацию топливовоздушной смеси.
Какие проблемы возникают с лямбда-зондом?
Срок службы лямбда-зонда составляет около 150 000 км. Однако с возрастом он все медленнее и медленнее отправляет информацию на компьютер, что приводит к ухудшению его работы. Затем он обогащает топливно-воздушную смесь, вызывая засорение датчика и каталитического нейтрализатора.
Каковы симптомы засорения лямбда-зонда?
- Горят фары двигателя
- Перерасход бензина
- Нестабильная работа на холостом ходу
- Снижение производительности
- Отказ при проверке пригодности к эксплуатации
Как обслуживается лямбда-зонд?
Сохраните свой лямбда-зонд дольше благодаря удалению накипи с помощью впрыска водорода FlexFuel Energy Development®.Фактически, регулярная чистка двигателя позволяет замедлить процесс старения лямбда-зонда.
вернуться наверх Этот сайт использует файлы cookie, чтобы запомнить ваши предпочтения и оптимизировать ваше путешествие.
Нажимая «ПРИНЯТЬ», вы соглашаетесь на установку этих различных файлов cookie.
Чтобы узнать больше, посетите нашу страницу Политики конфиденциальности.
Политика конфиденциальности и использования файлов cookie
Что делает лямбда-зонд?
Что такое лямбда-зонд?
Проще говоря, лямбда-зонд измеряет количество кислорода в выхлопных газах, чтобы убедиться, что двигатель правильно сжигает топливо.
Сейчас мы подробнее рассмотрим, как и почему. Мы также ответим на несколько других вопросов, таких как «как вы проверяете лямбда-зонд?» И «какой лямбда-зонд мне выбрать?»
Поддержание нормальной работы двигателя при ограничении вредных выбросов
Лямбда-датчики были введены в 1977 году для повышения эффективности двигателей автомобилей. Устанавливаемые как в бензиновых, так и в дизельных транспортных средствах, они помогают снизить количество вредных выбросов, в первую очередь газов, таких как угарный газ, и загрязняющих веществ, производимых вашим автомобилем.
Датчики разработаны для работы в соответствии с государственным законодательством о выхлопных газах. Из-за роли, которую они играют в работе вашего автомобиля, они также широко известны как датчики кислорода или датчики кислорода .
Наука, лежащая в основе работы вашего лямбда-зонда
Соотношение воздух-топливо
Когда ваш автомобиль сжигает бензин или дизельное топливо, он смешивает его с воздухом, чтобы обеспечить наиболее эффективную работу вашего двигателя.
Это соотношение воздуха и топлива известно как стехиометрическое соотношение.Или, что гораздо проще, лямбда-отношение. Лямбда — это греческая буква, обозначаемая λ.
Работа на богатой смеси
Когда у вас богатое топливо, это означает, что в смеси не так много воздуха, как должно быть. С богатым топливом возникает избыток несгоревшего топлива. Несгоревшее топливо создает загрязнение, чего мы стараемся избегать.
Работа на обедненной смеси
Когда в топливной смеси слишком много воздуха, создается обедненная топливная смесь. Бедная топливная смесь имеет тенденцию производить больше загрязнителей оксида азота.Это также может привести к снижению производительности двигателя и возможному повреждению двигателя.
Как работает лямбда-зонд для корректировки топливной смеси?
В выхлопной системе вашего автомобиля должен быть хотя бы один датчик для измерения количества кислорода в выхлопных газах после сгорания топлива.
В современных автомобилях часто бывает 2 датчика. Первый — непосредственно после двигателя и перед каталитическим нейтрализатором. Второй размещается после каталитического нейтрализатора для наблюдения за работой в целом.Он также проверяет, правильно ли ваша кошка выполняет свою работу.
Ваш лямбда-зонд преобразует количество кислорода в выхлопных газах в электрический сигнал и отправляет сигнал в компьютер, который управляет работой вашего двигателя.
ЭБУ (блок управления двигателем) обрабатывает показания и отправляет информацию обратно в двигатель. Затем двигатель делает компенсацию того, как смешивать топливо и воздух, чтобы вернуть соотношение туда, где оно должно быть.
Напряжение, создаваемое вашим датчиком, находится в диапазоне от 0.1 В и 0,9 В. Показание 0,1 В соответствует обедненной топливной смеси, а показание 0,9 В — обедненной топливной смеси. Оптимальное напряжение для идеального микса — 0,45 В.
Как часто нужно менять лямбда-зонд?
Из-за характера их работы и расположения в очень жаркой и грязной среде ваш лямбда-зонд со временем изнашивается.
Несколько вещей могут повлиять на срок службы ваших датчиков, но обычно он должен длиться от 50 до 100 000 миль.
Ранние датчики не имели нагревательного элемента. Им требовалось, чтобы температура выхлопных газов достигла определенного значения для работы. Современные датчики оснащены нагревательным элементом, снимающим большое давление с датчика. Эти новые датчики имеют гораздо более длительный срок службы.
Ваш датчик необходимо периодически проверять, чтобы гарантировать его правильную работу.
Как определить, что ваш лямбда-зонд не работает должным образом
- Производительность вашего двигателя будет ухудшаться — часто возникают перебои в работе, отключение или совсем не запускается
- Когда ваш двигатель работает на холостом ходу или просто тикает, он будет грубым и бугристая по сравнению с нормальной
- Низкая производительность двигателя
- Расход топлива выше нормы
- Ваш автомобиль не прошел тест на выбросы
- На приборной панели загорится сигнальная лампа двигателя
Как проверить лямбда-зонд
Есть несколько способов проверить лямбда-зонд.
1. Проверка вашего лямбда-зонда с помощью тестера выхлопных газов
Быстрый и простой способ измерить производительность вашего лямбда-зонда — это анализатор выбросов четырех газов . Это выполняется так же, как и ваш тест на выбросы загрязняющих веществ. Значение лямбда рассчитывается на основе изменения состава выхлопных газов за 60 секунд, чтобы убедиться, что поддерживаемое соотношение всегда работает на 1.
Проверка лямбда-зонда с помощью мультиметра
Вам следует использовать только высокоомный мультиметр с цифровым отображать.Мультиметр следует подключить параллельно сигнальной линии датчика и установить на 1 В или 2 В. Когда вы запустите двигатель, должно появиться значение в пределах 0,4–0,6 В. Как только двигатель прогреется до температуры, показания должны меняться в пределах 0,1–0,9 В. Идеальная частота вращения двигателя для наилучших измерений должна составлять 2500 об / мин.
Проверка лямбда-зонда осциллографом
Подключите осциллограф к сигнальной линии. Установите диапазон напряжения 1–5 В и настройку времени 1–2 секунды и снова запустите двигатель на 2500 об / мин.Высота амплитуды сигнала будет соответствовать вашему максимальному и минимальному напряжению (0,1–0,9 В), а время отклика и длительность периода будут отображать частоту (0,5–4 Гц).
Проверка вашего лямбда-зонда с помощью тестера лямбда-зонда
Вы можете купить прибор, предназначенный исключительно для измерения вашего лямбда-зонда. Как и в случае с осциллографом или мультиметром, подключите тестер к сигнальной линии, и когда вы достигнете правильной температуры, ваши показания будут отображаться с помощью светодиодной шкалы.
Всегда заменяйте датчик, аналогичный
Учитывая, что доступны сотни датчиков, вы можете спросить: «Какой лямбда-датчик мне нужен?»
Вы всегда должны сверяться с рекомендациями производителя, так как существуют разные типы датчиков и вам нужен правильный вариант для вашего ECU.
Когда дело доходит до замены датчика , вот несколько советов для чистой и правильной установки:
- Тщательно очистите резьбу в выхлопе.
- Наносите только прилагаемую и подходящую смазку на резьбу датчика. Не смазывайте носик датчика.
- Затягивайте датчик только с предписанным крутящим моментом. Используйте динамометрический ключ с подходящей головкой лямбда-зонда. Избыточное затягивание опасно для любого датчика с нагревательным элементом, так как оно может треснуть внутреннюю керамику и привести к выходу датчика из строя.
Лямбда-зонд — принцип работы и его применение
Современные автомобили используют различные виды цифровых систем управления для улучшения характеристик двигателя.Эти компьютеризированные системы полагаются на входные данные, предоставляемые различными типами датчиков, присутствующих в транспортном средстве, для управления двигателем, контроля выбросов и т.д. эмиссия и т. д. может произойти. Некоторые из датчиков автомобильного двигателя — это датчики массового расхода воздуха, датчик частоты вращения двигателя, датчик детонации, датчик давления, датчик кислорода и т. Д. Датчик кислорода также известен как датчик лямбда.Этот датчик присутствует в выхлопной системе автомобиля.
Что такое лямбда-зонд?
Лямбда-зонд, также известный как датчик кислорода, измеряет количество несгоревшего кислорода в выхлопной трубе. Выходной сигнал этого датчика используется для регулировки топливовоздушной смеси в двигателе внутреннего сгорания. Этот датчик помогает определить, является ли это соотношение воздух-топливо бедным или богатым.
Лямбда-зонд
Первый автомобильный лямбда-зонд был изобретен компанией Robert Bosch GmbH в 1976 году.Volvo и Saab первыми применили лямбда-зонд. К 1993 году этот датчик был внедрен почти во все бензиновые автомобили в Европе.
Принцип работы
Лямбда-зонд состоит из двух частей — датчика, который нагревается, и датчика нагрева. Пороговая температура срабатывания лямбда-зонда составляет от 300 ° C до 600 ° C. Датчик нагрева помогает лямбда-датчику достичь своей рабочей температуры.
Когда двигатель достигает нужной температуры, датчик начинает измерять несгоревший кислород, присутствующий в выхлопных газах.Эти выходные данные отправляются в компьютерный блок, где он вычисляет соотношение воздух-топливо и проверяет справочную таблицу для оптимизации этого отношения воздух-топливо. На основе этой информации высвобождается рассчитанное количество топлива, необходимое двигателю для сгорания при стехиометрическом соотношении, что обеспечивает полное сгорание.
В автомобилях используются два лямбда-датчика: один установлен перед катализатором, который управляет системой, а другой — за катализатором, чтобы убедиться в правильной работе первого.
Приложения
Фактическое количество лямбда-датчиков, имеющихся в автомобиле, зависит от года выпуска, марки, модели и двигателя автомобиля. Лямбда-датчики (датчики кислорода) помогают улучшить характеристики автомобиля, избегая дорогостоящих повреждений CAT. Использование хорошего лямбда-зонда может сократить потребление топлива автомобилем до 15 процентов.
Этот датчик очень полезен при низком расходе топлива, низком уровне выбросов загрязняющих веществ, проверьте значения выбросов выхлопных газов. Этот датчик со временем может устареть и потребовать замены.Старые датчики передают информацию с очень низкой скоростью, что приводит к неправильной топливно-воздушной смеси в нейтрализаторе катализатора. Это приводит к неправильной работе, повышенному расходу топлива автомобилем и включению света двигателя.
Регулярно очищая датчик от накипи и очищая его водородом, можно повысить надежность и производительность датчика. Рекомендуется периодически проверять исправность этого датчика. Назовите конкретный автомобиль, в котором установлены 4 лямбда-зонда.
Работа лямбда-зонда | Строительство автомобилей
Любопытные автомобилисты давно слышали о таких системах, как антиблокировочная тормозная система (ABS) или система стабилизации Программа (ESP) и другие тоже.Сегодня мы поговорим о лямбда-зонде, рассмотрим принцип работы лямбда-зонда, узнаем, почему мы нужен лямбда-зонд, за что он отвечает и тд.
Каждый год, человечество все больше и больше думает о сохранении окружающей среды, потому что не мало что было потеряно в прошлом, мы должны думать о будущем. В узаконивание жестких экологических стандартов для автомобилей привело к разработка и внедрение новых устройств, например каталитических нейтрализаторов.
Каталитический нейтрализатор
Каталитический нейтрализатор — устройство целью которых является снижение вредных выбросов в окружающую среду. Катализатор очень полезная вещь, только для ее правильной работы определенные условия должны наблюдаться. Состав топливно-воздушной смеси имеет огромное влияние на работа катализатора. Именно от качества топливовоздушной смеси срок службы катализатора зависит. Поэтому датчик лямбда был разработан, который отвечает за мониторинг состава одного и того же топливно-воздушная смесь.В простонародье его называют кислородным датчиком.
Что такое лямбда-зонд и как выглядит лямбда-зонд?Это не секрет что датчик получил свое название от обозначения коэффициента превышения воздух, что обозначается греческой буквой лямбда. Лямбда-зонд используется для измеряет состав выхлопных газов и в дальнейшем способствует поддержанию оптимальный состав смеси топлива и воздуха. Оптимальное соотношение топливно-воздушная смесь обеспечит качественное сгорание, что снизит выброс вредных веществ в атмосферу.
Оптимальный состав топливовоздушной смеси — это когда 1 часть топлива приходится на 14,7 части воздуха, а лямбда — одна. На старых советских двигателях этого было сложно добиться. А в современных автомобилях для этого используются электронные системы впрыска топлива, которые взаимодействуют с лямбда-зондом.
Как лишний воздух измеряется в топливно-воздушной смеси?
Избыточный воздух в топливно-воздушная смесь измеряется путем определения содержания остаточного кислорода (O2) в выхлопных газах.Это также объясняет расположение датчика в выпускной коллектор сразу перед катализатором.
Читать сигнал от лямбда-зонда, блока управления электронной системы впрыска топлива (ECU), который отвечает за оптимизацию состава топливно-воздушной смеси, то уменьшаясь, то увеличивая подачу топлива в цилиндры двигателя.
Некоторые производители автомобилей пошли еще дальше и начали устанавливать два лямбда-зонда в выхлопной системе до и после катализатора.Для повышения точности приготовления горючей смеси и улучшения работы катализатора были установлены два лямбда-зонда.
Принцип работы лямбда-зонда
Схема кислородного датчика лямбда-зонда на основе диоксида циркония:
1 — твердый электролит; 2, 3 — внешний и внутренний электроды; 4 — заземляющий контакт; 5 — сигнальный контакт; 6 — выхлопная труба.
Самый качественное измерение выхлопных газов лямбда-зондом обеспечивается на температура 300-400 градусов Цельсия.При этой температуре цирконий электролит становится более проводящим, в результате чего выходное напряжение появляется на электродах датчика.
Поэтому при запуске и прогреве двигателя датчик не используется. При этих режимах работы двигателя контроль качества топливовоздушной смеси осуществляется датчиками положения дроссельной заслонки, датчиком температуры охлаждающей жидкости, датчиком частоты вращения коленчатого вала.
На схеме показано зависимость напряжения лямбда-зонда от коэффициента превышения воздух при температуре датчика 500-800 ° C.
За высокое качество работа датчика при низких температурах, используются принудительные нагревательные элементы.
Что будет, если лямбда-зонд не работает?
Если лямбда датчик щупа не работает, то компьютер выбирает средний рабочий параметры, считывающие данные из своей памяти. Параметры топливо-воздух смесь будет отличаться от идеальной.
Что вызовет отказ лямбда-зонда? Повреждение лямбда-зонда приведет к увеличению расхода топлива, двигатель будет работать неравномерно на холостом ходу, в выхлопных газах будет содержаться повышенный уровень CO, мощность двигателя упадет, но автомобиль будет в движении.Самостоятельно проверить лямбда-зонд достаточно сложно, поэтому лучше проконсультироваться со специалистами.
Сколько у лямбда-зонда?Жизнь Лямбда-зонд зависит от качества заливаемого топлива. Бывает, что достаточно немного заправок некачественным бензином и датчик становится непригодный для использования. Средний ресурс лямбда-зонда от 40 до 80 тыс. километров.
Лямбда-зонд и его важный вход в ЭБУ
В предыдущей статье мы обсуждали работу ЭБУ, где уже стало ясно, что лямбда-зонд предоставляет важную информацию ЭБУ.Было бы слишком далеко вдаваться в подробности, чтобы обсудить, как эта часть работает и как она взаимодействует с ЭБУ. В этой статье мы объясним точное взаимодействие этих двух компонентов!
Какой датчик?
Правый, лямбда-зонд. Среди автомобильных техников эту часть иногда называют лямбда-зондом, датчиком кислорода или датчиком O2. Это название подразумевает функцию этой части. Короче говоря, этот датчик измеряет количество кислорода в выхлопе.Голландская организация сектора мобильности BOVAG имеет очень красивое и краткое описание этой части:
«Лямбда-зонд — это датчик в выхлопе вашего автомобиля, который измеряет количество кислорода в выхлопных газах. Если значение содержания кислорода меняется, система управления двигателем регулирует это автоматически. Таким образом, каталитический нейтрализатор работает оптимально, а выхлопные газы менее вредны для окружающей среды ».
При этом приятно осознавать, что сегодня в большинстве автомобилей есть два кислородных датчика.Один датчик измеряет количество газов, выходящих из двигателя, а второй датчик расположен за каталитическим нейтрализатором. Поскольку лямбда-зонд представляет собой полый керамический цилиндр, кислород может проходить через датчик. Датчик измеряет присутствие кислорода и выдает сигнал напряжения. Провода на датчике могут нагревать лямбда-зонд и передавать данные в ЭБУ. На основе этих данных ЭБУ определяет, насколько бедная (мало выхлопных газов и много кислорода) или насколько богата (много выхлопных газов и мало кислорода) воздушно-топливная смесь.Нагрев кислородного датчика также имеет важную причину: это позволяет датчику быстро реагировать на холодный двигатель, что приводит к лучшему и более экономичному сгоранию!
Теперь, когда мы это знаем, профессионалу может быть интересно узнать краткую историю этой детали:
История лямбда-зонда
Чтобы немного рассказать об истории лямбда-зонда, мы хотим перенести вас в прошлое. Если быть точным, для этого нужно перейти в 1976 год.Небольшое исследование показывает, что это был особенный год. В 1976 году Queen выпустили Bohemian Rhapsody, родилась «Панненка», был основан бренд Apple и вошел в употребление легендарный Concorde. А если посмотреть на учебники истории, то можно понять, что 1976 год был также особенным годом для Швеции. В том же году шведская группа ABBA выпустила Dancing Queen (мы приносим свои извинения за то, что песня застряла у вас в голове прямо сейчас …), Бьорн Борг проложил себе путь к победе в Уимблдоне, и в довершение всего, Швеция представила лямбда-зонд. .Настоящий забавный факт на дни рождения!
Ну, вернемся к датчику O2. В результате ужесточения экологических норм и норм выбросов, которые были введены в Соединенных Штатах, Volvo была первой маркой в 1976 году, которая оборудовала эту новую технологию в моделях 240 и 260. Volvo так гордилась этим нововведением, что даже поставила подлинный Эмблема «Лямбда-зонд» в решетке нескольких автомобилей.
После успешного внедрения Volvo вступила в еще более тесные партнерские отношения с Bosch, которая взяла на себя ответственность за производство цилиндрической детали.Вскоре в 1982 году появились лямбда-датчики второго поколения. Большим преимуществом этого второго поколения было то, что этот датчик был нагрет. За сорок лет, последовавших за появлением лямбда-зонда, компания Bosch произвела более 1 миллиарда таких деталей.
Что делает ЭБУ с информацией лямбда-зонда?
Заглянув в учебники по истории, пора вернуться к работе лямбда-зонда. Приведенное ранее определение этого датчика содержит очень важный элемент, который заслуживает дальнейшего пояснения.Это относится к следующему предложению: «Если значение содержания кислорода меняется, система управления двигателем отрегулирует это автоматически».
Главный вопрос, конечно, в том, что и как регулирует система управления двигателем, или ЭБУ, в зависимости от содержания кислорода в выхлопных газах. Это основано на так называемом значении лямбда. ЭБУ постоянно сравнивает количество воздуха, которое измеряет датчик кислорода, с количеством впрыскиваемого топлива. Как только это значение опускается ниже 1, в топливной смеси (богатая смесь) не хватает воздуха.Если это значение больше 1, имеется избыток воздуха (бедная смесь). На основании этих данных блок управления двигателем принимает собственное решение. Наиболее очевидное решение для ЭБУ — начать регулировку топливно-воздушной смеси так, чтобы пропорции совпадали. Этого можно достичь, например, регулируя время открытия форсунок. Однако, если значение отклоняется слишком сильно или значение продолжает отклоняться после регулировки, загорится сигнальная лампа двигателя, и двигатель может перейти в аварийный режим.
Неисправный лямбда-зонд оказывает серьезное влияние на ЭБУ
Теперь, когда объяснено взаимодействие обоих компонентов, становится ясно, какое влияние эта часть оказывает на функционирование ЭБУ. Поэтому неисправный лямбда-зонд необходимо быстро заменить. Продолжительное движение с неисправным датчиком также может привести к повреждению каталитического нейтрализатора. Поскольку индикатор управления двигателем (индикатор MIR) часто загорается при неисправности лямбда-зонда, важно продолжить диагностику и выполнить различные тесты.
Проверка и измерение неисправных лямбда-зондов
Первый тест, который вы можете сделать, — увеличить обороты двигателя примерно до 1500–2000 об / мин. Важно как можно меньше двигать акселератором. Если частота вращения нестабильна, у вас может быть первое указание на то, что лямбда-зонд может быть неисправен.
После того, как вы проверили стабильные обороты двигателя, вам необходимо достать омметр и измерить сопротивление нагревателя. Иногда для этого нужно снять теплозащитный экран с выпускного коллектора.Измерьте это при нормальной температуре двигателя (от 85 до 95 ° C) и используйте электрическую схему. Значение правильное? Затем приступайте к измерению сигнала. Правильно работающий кислородный датчик дает значение от 0,1 до 0,9 В. Если это не так, можно сделать вывод, что лямбда-зонд заставил загореться индикатор управления двигателем! Нужно почистить лямбда-зонд, а можно заменить зонд.
Опыт учит нас, что лучше заменить лямбда-зонд на оригинальный, а не выбирать неоригинальный.Как только вы начнете поискать «вторичный лямбда-зонд» на различных автомобильных форумах, станет ясно, что мы имеем в виду под этим. Есть масса случаев, когда проблема не решается, а свет остается включенным.
Лямбда-зонд — до и после
Дополнительные указания
Лямбда-зонд также называется датчиком кислорода или O 2 или датчиком кислорода в выхлопных газах с подогревом (HEGO) и играет очень важную роль в контроле выбросов выхлопных газов на автомобиле с каталитическим нейтрализатором.Датчик Pre-Cat устанавливается в выхлопную трубу перед каталитическим нейтрализатором, а автомобили, использующие новый EOBD2, также имеют лямбда-датчик post-cat.
Датчики имеют различное количество электрических соединений, максимум до четырех проводов. Они реагируют на содержание кислорода в выхлопной системе и вырабатывают небольшое напряжение в зависимости от воздушно-топливной смеси, наблюдаемой в данный момент. Диапазон напряжения в большинстве случаев колеблется от 0,2 до 0,8 вольт: 0,2 вольта указывает на бедную смесь и 0.8 В показывает более богатую смесь.
Транспортное средство, оснащенное лямбда-датчиком, называется «замкнутым контуром», что означает, что после сгорания топлива в процессе сгорания датчик анализирует полученные выбросы и соответствующим образом корректирует заправку двигателя.
Лямбда-датчики могут иметь нагревательный элемент, который нагревает датчик до оптимальной рабочей температуры 600 ° C. Это позволяет расположить датчик дальше от источника тепла в коллекторе в более «чистое» место.Датчик не работает при температуре ниже 300 ° C.
Лямбда-зонд состоит из двух пористых платиновых электродов. Наружная поверхность электрода подвергается воздействию выхлопных газов и покрыта пористой керамикой, а внутренняя поверхность с покрытием подвергается воздействию свежего воздуха.
Наиболее часто используемый датчик имеет элемент из диоксида циркония, вырабатывающий напряжение, когда есть разница в содержании кислорода между двумя электродами. Затем этот сигнал отправляется в электронный блок управления (ЕСМ), и смесь регулируется соответствующим образом.
Titania также используется в производстве другого типа лямбда-зонда, который обеспечивает более быстрое время переключения, чем более распространенный циркониевый датчик. Кислородный датчик из титана отличается от циркониевого датчика тем, что он не может генерировать собственное выходное напряжение и, следовательно, зависит от 5-вольтового источника питания от блока управления двигателем автомобиля. Опорное напряжение изменяется в соответствии с соотношением воздуха и топлива двигателя, с обедненная смесь возвращается в качестве всего лишь 0,4 вольт и богатой смеси по производству в области 4.0 вольт.
Контроллер ЭСУД будет управлять подачей топлива в «замкнутом контуре» только тогда, когда позволяют соответствующие условия, что обычно происходит при работе на холостом ходу, небольшой нагрузке и крейсерском режиме. Когда автомобиль ускоряется, ECM допускает переполнение и игнорирует лямбда-сигналы. Это также происходит во время первоначального разогрева.
Датчики из диоксида титана и циркония при правильной работе переключаются приблизительно один раз в секунду (1 Гц) и оба начинают переключаться только после достижения нормальной рабочей температуры.Это переключение можно наблюдать на осциллографе или с помощью напряжения низкого диапазона на мультиметре. На осциллографе результирующая форма сигнала должна выглядеть, как на рисунке выше. Если частота переключения ниже ожидаемой, снятие датчика и очистка его спреем растворителя может улучшить время отклика.
Постоянное высоковольтное выходное напряжение диоксида циркония показывает, что двигатель постоянно работает на обогащенной смеси и находится за пределами диапазона регулировки контроллера ЭСУД; тогда как низкое напряжение указывает на бедную или слабую смесь.
Коммутационное напряжение на датчике пост-каталитического нейтрализатора указывает на то, что газы проходят через керамический монолит каталитического нейтрализатора, не подвергаясь химическим изменениям, и поэтому каталитический нейтрализатор требует замены заведомо исправным устройством, при условии, что форма волны до каталитического нейтрализатора соответствует спецификации .
Типичный циркониевый лямбда-зонд имеет четыре провода. Цвета у разных производителей различаются, но наиболее распространенное расположение показано ниже.
Верхний провод: белый нагреватель (+)
2-й провод: белый нагреватель (-)
3-й провод: черный — сигнал
4-й провод: серый — земля
Что такое лямбда-зонд и почему он важен?
Автор: Motoring Staff 29 июня 2018 г.
Поделиться этой статьей:
ПоделитьсяTweetShareShareShareEmailShare Йоханнесбург — Более строгие меры по охране окружающей среды и требование уменьшения загрязнения привели к созданию гораздо более сложных автомобильных выхлопных систем.Одним из компонентов этих систем является датчик кислорода или лямбда-зонд.Девальд Ранфт, председатель Ассоциации автомобильных мастерских, объяснил, что в зависимости от марки и модели, которую вы водите, у вас может быть один или несколько кислородных датчиков в выхлопной системе.
«Этот датчик измеряет количество кислорода в выхлопных газах и отправляет эту информацию в компьютер автомобиля, — сказал он. — Затем компьютер работает, если двигатель работает слишком богатой (слишком много топлива) или слишком бедной (слишком большой воздух) и регулируется для компенсации.”
Поскольку датчики подвергаются воздействию очень высоких температур при работающем двигателе, даже если автомобиль припаркован и работает на холостом ходу, они со временем начнут выходить из строя.
«Помимо сильного нагрева, на датчики также могут влиять загрязнители в выхлопных газах, чрезмерное количество несгоревшего топлива в системе и другие вещи», — сказал Ранфт. «Важно, чтобы владельцы транспортных средств знали, что в их автомобилях есть датчики. и что они не длятся вечно «.
И вот как они выглядят на самом деле.Фотография файла: BoschДатчики кислорода работают от 80 000 до 100 000 километров, сказал он.
«Однако, если ваш двигатель обслуживается должным образом, датчики могут прослужить дольше. У большинства автомобилей последних моделей нет рекомендованного интервала замены кислородных датчиков, хотя производители датчиков говорят, что их замена при большом пробеге — хороший способ обеспечить максимальную производительность и экономию топлива ».
В то время как средний владелец транспортного средства не будет знать, когда датчики неисправны, особенно если нет индикатора Check Engine или каких-либо кодов, которые могут указывать на неисправность, связанную с датчиком кислорода, Ранфт сказал, что есть некоторые общие признаки, на которые следует обратить внимание, включая : двигатель грубо работает на холостом ходу или при отпускании педали акселератора тормозит; повышенное потребление топлива, потеря мощности двигателя и низкая производительность двигателя.
«Если вы столкнулись с чем-либо из этого, важно, чтобы ваш автомобиль был осмотрен и датчики заменены, если необходимо», — посоветовал он. «Неисправный кислородный датчик может привести к преждевременному повреждению дорогостоящих частей системы двигателя. При замене кислородного датчика важно использовать тот же тип, что и оригинальный «.
Невероятно прочный
Он порекомендовал отвезти ваш автомобиль в аккредитованную мастерскую, где механик сможет считывать показания кислородного датчика с помощью диагностического прибора.
«Датчики кислорода невероятно прочные, учитывая условия эксплуатации, в которых они живут, — сказал он. — Но они изнашиваются и в конечном итоге должны быть заменены. Попросите своего механика проверить датчики во время регулярного технического обслуживания. Единственный способ узнать, выполняют ли кислородные датчики свою работу, — это регулярно их проверять.