Показания кислородного датчика: Как работает и что показывает датчик кислорода

Типичные показания датчика при обедненной смеси — напряжение между 0 и 0.3 В и для богатой смеси показания в диапазоне от 0.6 до 1 вольта. Идеальная воздушно-топливная смесь (14.7:1) создает напряжение на выводах датчика 0.5 В

Так почему бы просто не поддерживать постоянно дозированное количество топлива, которое изменяется с положения дроссельной заслонки? На самом деле, довольно много факторов влияют на количество топлива, которое необходимо для поддержания отношения 14.7:1. Некоторые из этих факторов: качество топлива, атмосферное давление, влажность и многое другое. Таким образом, необходимы О2-датчики (датчики кислорода)! Количество раз в единицу времени обновлений информации датчиками весьма разнятся, но большинство современных датчиков в среднем обновляют показания минимум полдюжины раз в секунду. Старые датчики обновляли показания медленно порядка одного раза в секунду, так что вы можете себе представить насколько лучше стали контролировать выхлоп современные датчики.

Старые кислородные датчики, использовавшиеся до 1982 года были 1 или 2 проводные неподогреваемого типа. Эти датчики не будут на самом деле начинать правильно регистрировать состояние выхлопной пока датчик не нагреется, чтобы достичь свой рабочий диапазон. В результате компьютер работает в режиме «открытого контура» (использование заданных топливных значений, которые фактически заставляют двигатель работать на переобогащенной смеси) в течение более длительных периодов времени.

Есть несколько различных видов датчиков, которые различаются по химическому составу и дизайну, но их назначение и функции остаются неизменными. Техника за эти годы вышла далеко за рамки того, что описано на этой странице, но есть несколько вещей, которые нужно понимать. Датчики кислорода сравнивают содержание кислорода в окружающем воздухе с содержанием кислорода в выхлопных газах. Наружного воздух попадает в датчик через отверстие в корпусе датчика или через разъем проводки. Некоторые типы датчиков генерируют (изменяют) напряжение, когда изменяется содержание кислорода в выхлопных газах, а некоторые изменяют сопротивление.

Несмотря на все их различия и фактические показания выдаваемые датчиками, компьютер обрабатывает информацию так, что у нас ожидаются значения от 0 до 1 В. Есть пара исключений, конечно. Некоторые типы кислородных датчиков «Титания» с подогревом могут производить напряжение до 5 вольт. Это значение не изменяется с помощью компьютера. Еще один тип того же датчика настроен для чтения значений противоположное тому, что вы ожидаете. Высокое напряжение указывают на бедную смесь и низкое напряжение на богатую. Эти 2 типа датчиков кислорода не распространены и использовались в основном на некоторых Ниссанах, Jeep’ах и Иглах. В каждом правиле должны быть исключения! Инженеры они такие, да, я знаю.

Вы также заметите, что на большинстве автомобилей после ’96 года, есть второй комплект датчиков кислорода

(т. е. там стоит вторая лямбда, он же 2 датчик кислорода)

Англоязычный оригинал

С уважением, перевод предоставлен коллективом мастерской Works-Garage.

Works-Project.ru

Диагностика по лямбдам

Прежде чем поговорить об устройстве, работе и диагностике лямбда- зонда, обратимся к некоторым особенностям работы топливной системы. Нам поможет в этом эксперт журнала, Федор Александрович Рязанов, диагност с большим стажем работы, руководитель курсов обучения диагностов в компании «ИнжКар».

Современный автомобилист хочет владеть мощным, но в тоже время экономичным автомобилем. У экологов другое требование – минимальное содержание вредных веществ в выхлопе машины. И в данных вопросах интересы автомобилистов и экологов в итоге совпадают. И вот почему.

Известно, что когда двигатель не сжигает все топливо, расход горючего возрастает, растут затраты и на эксплуатацию автомобиля. Мощность двигателя (или ДВС) в условиях неполного сгорания топлива неизбежно падает, а крутящий момент снижается. Одновременно с этим увеличивается уровень вредных веществ в выхлопе автомобиля.

В этой связи одной из основных задач современного автомобилестроения является максимально полное сжигание топливной смеси в двигателе.

На сжигание смеси прямым образом влияет ее состав. Идеальной ситуацией является стехиометрический состав топлива.

Отклонения от правильного состава топливной смеси – богатая и бедная смесь. Богатая топливная смесь образуется, когда в цилиндрах мало кислорода, но много топлива, которое, конечно же, из-за недостатка кислорода, полностью сгореть не сможет. Следовательно, автомобиль, работающий на богатой смеси, будет больше расходовать топливо, а избыток несгоревшего топлива, в этом случае, охладит камеру сгорания, мощность двигателя при этом будет падать, несгоревшое топливо попадет в атмосферу, загрязняя ее.

Другая ситуация: двигатель получает обедненную топливную смесь. В этом случае топливо в цилиндрах будет сгорать не полностью из-за недостатка топлива. Об экономичности, ради которой и разрабатывались такие двигатели, в этом случае также придется забыть. Ведь бедная смесь плохо горит, и это автоматически приводит к падению крутящего момента. Водителю приходится больше нажимать на газ, что в свою очередь, ведет к перерасходу топлива.

Таким образом, понятно, что со всех аспектов только стехиометрия топливной смеси (пропорция 14,7/1) является самым оптимальным режимом работы двигателя. И, конечно же, автомобиль, который только-только сошел с конвейера, обычно, укладывается во все рамки этого критерия. Но и «заводская» настройка может отличаться от идеала. Более того, в процессе эксплуатации автомобиля неизбежно наступает износ некоторых компонентов, датчики, отвечающие за настройку топливной системы, могут терять точность настроек. В итоге состав топливной смеси все больше уходит от идеальных показателей.

В этом случае как раз и необходим лямбда- зонд, он фиксирует количество кислорода в выхлопе автомобиля. И если в выхлопе окажется большое количество кислорода, это «сигнализирует» о бедной топливной смеси и, наоборот, если в выхлопе нет кислорода, это указывает на то, что смесь стала богатой. А мы уже выяснили, что и в том, и в другом случае уменьшается мощность двигателя, растет расход топлива, снижается экологичность выхлопа. Задача лямбда-зонда как раз и заключается в том, чтобы скорректировать эти отклонения.

Возьмем в качестве примера такую ситуацию: в топливной системе засорились форсунки, их производительность снизилась, смесь стала обедненной. Лямба-зонд фиксирует этот факт, а блок управления топливной системой реагирует на эту информацию и «доливает» немного топлива в цилиндры. Так происходит корректировка возникающих отклонений с учетом показаний этого датчика.

Таким образом, основное назначение лямбда- зонда заключается в том, чтобы компенсировать неизбежно возникающие в процессе эксплуатации автомобиля отклонения в составе топливной смеси.

Однако нужно понимать, что лямбда-зонд как таковой не является панацеей от всех бед, он лишь позволяет вернуть состав топливной смеси в состояние стехиометрии. Но это не устранение дефектов, а только их компенсация.

Вернемся к нашим форсункам. При загрязненных форсунках нарушается эффективность распыления бензина, топливо распыляется крупными каплями, испаряются они с трудом. И система топливоподачи рассчитывает тот объем топлива, который необходим для достижения состояния стехиометрии, для этого фиксируются показания датчика расхода воздуха. Однако если бензин в системе выпрыскивается крупными каплями, его пары полностью не смешиваются с воздухом, часть паров сгорает, а часть капель бензина попросту вылетает в выхлопную трубу. Лямбда-зонд трактует такую ситуацию как бедную смесь, а датчик топливной системы, который «не видит» отдельные капли бензина, добавляет топлива, чтобы привести смесь в состояние стехиометрии. Но в этом случае, резко повышается расход топлива.

Поэтому для работы лямбда-зонда важен не фактор того, как система справляется с выводом смеси на стехиометрию, а фактор того, какой «ценой» ей удается это сделать.

Рассмотрим осциллограмму работы лямбда- зонда. Датчик сам по себе не может отличить состояние стехиометрии от состояния богатой топливной смеси, так как и в том, и в другом случае кислорода в выхлопе нет. При отсутствии кислорода в топливе блок управления (ЭБУ – электронный блок управления) немного уменьшает количество подаваемого в цилиндр топлива. Как следствие, в выхлопе появляется кислород.

И в этом случае показания лямбда-зонда находятся ниже отметки 0,4 В, что для датчика является признаком того, что топливная смесь обеднела (LEARN). При низких показателях лямбда-зонда (ниже 0,4 В), блок управления увеличивает подачу топлива на несколько процентов, смесь становится богатой и показания датчика достигают уровня выше 0,6В. ЭБУ воспринимает это как признак того, что в топливной системе находится богатая смесь (RICH). Подача топлива уменьшается, показания лябда-зонда падают, цикл повторяется — состав смеси начинает колебаться. В такт изменению состава смеси меняются показания лямбда-зонда. Такие колебания ЭБУ понимает как нормальное явление, указывающее на то, что состав топливной смеси находится в зоне стехиометрии.

Вспомним также, что в катализаторе автомобиля обязательно есть цирконий, этот металл способен накапливать кислород. И в фазе бедной смеси кислород запасается в катализаторе, а в фазе богатой смеси он расходуется. В результате на выходе топливной смеси катализатор дожигает все ее остатки.

На холостом ходу такие колебания возникают с частотой одно колебание примерно в одну секунду. Время такого переключения – еще один важный показатель для лямба-зонда. В нашем случае (см. осциллограмму, Рис. 1) время переключения составило 88 мс, при этом нормой является – 120 мс.

Если переключение длится долго, как в случае нашей осциллограммы (см. осциллограмму, Рис. 2) – 350 мс, да к тому же такая ситуация повторяется многократно, блок управления выдаст ошибку: «замедленная реакция лямбда-зонда».

Величины, при которых появляется эта ошибка, определяются, главным образом, настройками программного обеспечения блока управления.

Таким образом, для диагностики по лямбда-зонду необходимо изучить фазы переключения датчика. И если на осциллограмме появится хотя бы одно переключение с низкого показания на высокое (максимальное – 1В, минимальное – 0В), это значит, что лямбда-зонд работает исправно. Исправный датчик делает примерно одно переключение в секунду. Напомним, что в алгоритме работы блока управления о бедной смеси «сигналят» показания лямбда-зонда ниже 0,4В, а о богатой – выше 0,6 В. Поэтому оценить состояние топливной системы автомобиля можно и по работе датчика. В нашем случае (см. осциллограмму, Рис. 3) блоку управления удалось скомпенсировать все дефекты и вывести стехиометрию.

 
Вернемся к примеру с загрязненными форсунками. При обедненной смеси показания лямбда-зонда падают ниже 0,4В. Блок управления добавляет топлива до того момента, когда смесь станет богатой. Отметим, что в этом случае блок управления «самостоятельно» отклонился от установленных заводом-изготовителем в его карте параметров. Величину отклонения он записывает в своей памяти как топливную коррекцию (fuel trime). Предельно допустимые показатели топливной коррекции для большинства современных автомобилей составляют ±20-25%. Коррекция в «плюс» означает, что блоку пришлось добавлять топлива, коррекция в «минус» — наоборот, убавлять.

Допустим, неисправность носит долговременный характер: блок управления уже дошел до предела топливной коррекции, загорается код ошибки — «Превышение пределов топливной коррекции». Стерев код, исправить такой дефект нельзя, а наличие этой неисправности повлечет за собой перерасход топлива. Стоит отметить, что уже на 15% топливной коррекции обнаруживаются проблемы: автомобиль почти не едет, но расходует большое количество топлива.

То есть важно помнить, что показатель топливной коррекции и работа лямбда-зонда – это комплексный параметр, он указывает на наличие дефекта, но не указывает конкретную причину, которую придется найти и устранить на автосервисе.

И немного об особенностях строения лямбда-зонда. Такой датчик имеет циркониевую колбочку, которая одной стороной помещена в выхлопные газы. Цирконий уникальный материал, так как сквозь него может проходить кислород. Ион кислорода, «прилипая» к атомам циркония, движется по ним, при этом на циркониевом колпачке возникает напряжение. И если все идет в штатном порядке, то диффузия ионов кислорода осуществляется равномерно, и напряжение на обкладках колбочки составляет 1В. Если в выхлопе появляется кислород, диффузия невозможна, и напряжение в этом случае равно 0В. Вместо циркония в лямбда-зондах может использоваться окись титана. Отличие циркониевого лямбда-зонда от титанового заключается в том, что первый вырабатывает напряжение, а другой – меняет свое сопротивление (в переделах от 0 до 5В), и ему нужна схема, которая переводит меняющееся сопротивление в напряжение.

Слой платины на колбочке поверх циркония позволяет снять с него напряжение, играет роль катализатора, дожигает бензин и несгоревший кислород. Все ухудшается при использовании некачественного топлива, а также топливных присадок, которые в прямом смысле закупоривают слой платины и циркония, и зонд выходит из строя. Однако в этом случае, если у зонда нет физических повреждений, обычная промывка вернет его в рабочее состояние. «Современный бич» – это добавки антидетонационных присадок в топливо. До недавнего времени в качестве присадки использовался ферроцент — опасное вещество, которое мы окрестили «красная смерть» за ее красный оттенок, а также за способность быстро выводить из строя свечи, лямбда-зонды и катализатор», — отмечает Федор Александрович. Зонд может «замерзнуть» в высоком или в низком положении, то есть или в фазе богатой, или в фазе бедной смеси. И в этом случае датчик достигнет пределов топливной коррекции и прекратит попытки выравнивать состав смеси до стехиометрии.

Диагностику состояния системы топливоподачи начинаем с подключения сканера к автомобилю. Отсутствие кода «Превышение пределов топливной коррекции» еще не говорит об отсутствии дефектов в системе топливоподачи. Необходимо в потоке данных (Data Stream) убедиться в наличии колебаний лямбда-зонда (стехиометрия достигнута), а также по величине топливной коррекции оценить, какой ценой она достигнута.

Подводя итог, еще раз отметим, что при проверке лямбда-зонда необходимо обращать внимание на колебания датчика, если они есть, датчик исправен; если же система лямбда регулирования не совершает колебаний, это может указывать или на неисправность лямбда-зонда или на бедную или богатую топливную смесь. То есть сначала надо проверить сами датчики. Для этого нужно принудительно обогатить или обеднить смесь, чтобы получить колебания лямбды и убедиться в том, что он исправен.

Рассмотренные выше лямбда-зонды носят название «скачковые». Т.е. они указывают на то, есть кислород в выхлопе или нет. Но все более ужесточающиеся требования к экологии заставили производителей разработать датчики, которые способны не только работать по принципу «Да-Нет», но и определять процент кисло- рода в выхлопе. Такие датчики получили название «широкополосные датчики кислорода».

Принципы их работы и особенности диагностики автомобиля по показаниям широкополосных лямбда-зондов будут рассмотрены в следующих публикациях.

МНЕНИЕ
Максим Пастухов, технический специалист компании «ДЕНСО Рус»: «Практика показывает, что основными причинами выхода из строя лямбда зондов являются: 1. Загрязнение лямбда-зонда продуктами сгорания топлива. Фактически это присадки, которые используются для повышения октанового числа бензина, устранения детонации или для других целей. Также на это влияет степень очистки топлива. Присадки, сера и парафины «закупоривают» проводящий слой лямбда-зонда, и он «слепнет». Блок управления переводит двигатель в аварийный режим, и мы видим на приборной панели значок «Проверьте двигатель». Кстати, от вышеописанных вещей страдают также свечи зажигания, клапаны, катализатор и др. компоненты двигателя. Имеет смысл комплексно подходить к ремонту, если лямбда-зонд вышел из строя. 2. Агрессивная смесь, которой посыпают наши дороги. Она разъедает изоляцию проводов и сами провода. Мы для защиты от этого используем двойную изоляцию проводов, а также прячем место сварки проводов с датчиком внутрь лямбда-зонда».

09.04.2014 г.

Кислородный датчик: устройство, назначение, диагностика

Сомнительная заправка, плохой бензин, «чек» на панели — стандартный и быстрый путь к замене кислородного датчика. Про лямбда-зонд слышали многие автомобилисты, но мало кто разбирался, за что именно он отвечает и почему так легко выходит из строя. Рассказываем про датчик кислорода — «обоняние» двигателя.

Лямбда и стехиометрия двигателя

Название датчика происходит от греческой буквы λ (лямбда), которая обозначает коэффициент избытка воздуха в топливно-воздушной смеси. Для полного сгорания смеси соотношение воздуха с топливом должно быть 14,7:1 (λ=1). Такой состав топливно-воздушной смеси называют стехиометрическим — идеальным с точки зрения химической реакции: топливо и кислород в воздухе будут полностью израсходованы в процессе горения. При этом двигатель произведёт минимум токсичных выбросов, а соотношение мощности и расхода топлива будет оптимальным.

Если лямбда будет <1 (недостаток воздуха), смесь станет обогащённой; при лямбде >1 (избыток воздуха) смесь называют обеднённой. Чересчур богатая смесь — это повышенный расход топлива и более токсичный выхлоп, а слишком бедная смесь грозит потерей мощности и нестабильной работой двигателя.

Зависимость мощности и расхода топлива от состава смеси

Из графика видно, что при λ=1 мощность двигателя не пиковая, а расход топлива не минимален — это лишь оптимальный баланс между ними. Наибольшую мощность мотор развивает на слегка обогащённой смеси, но расход топлива при этом возрастает. А максимальная топливная эффективность достигается на слегка обеднённой смеси, но ценой падения мощности. Поэтому задача ЭБУ (электронного блока управления) двигателя — корректировать топливно-воздушную смесь исходя из ситуации: обогащать её при холодном пуске или резком ускорении, и обеднять при равномерном движении, добиваясь оптимальной работы мотора во всех режимах. Для этого блок управления ориентируется на показания датчика кислорода.

Зачем нужен кислородный датчик

Датчиков в современном двигателе великое множество. С помощью различных сенсоров ЭБУ замеряет температуру забортного воздуха и его поток, «видит» положение дроссельной заслонки, отслеживает детонацию и положение коленвала — словом, внимательно следит за воздухом «на входе» и показателями работы мотора, регулируя подачу топлива для создания оптимальной смеси в цилиндрах.

Схема лямбда-коррекции двигателя

Лямбда-зонд показывает, что же получилось «на выходе», замеряя количество кислорода в выхлопных газах. Другими словами, кислородный датчик определяет, оптимально ли работает мотор, соответствуют ли расчёты ЭБУ реальной картине и нужно ли вносить в них поправки. Основываясь на данных с лямбда-зонда, ЭБУ вносит соответствующие коррекции в работу двигателя и подготовку топливно-воздушной смеси.

Где находится кислородный датчик

Датчик кислорода установлен в выпускном коллекторе или приёмной трубе глушителя двигателя, замеряя, сколько несгоревшего кислорода находится в выхлопных газах. На многих автомобилях есть ещё один лямбда-зонд, расположенный после каталитического нейтрализатора выхлопа — для контроля его работы.

Если у двигателя две головки блока (V-образники, «оппозитники»), то удваивается количество выпускных коллекторов и катализаторов, а значит и лямбда-зондов — у современной машины может быть и 4 кислородных датчика.

Устройство кислородного датчика

Классический лямбда-зонд порогового типа — узкополосный — работает по принципу гальванического элемента. Внутри него находится твёрдый электролит — керамика из диоксида циркония, поэтому такие датчики часто называют циркониевыми. Поверх керамики напылены токопроводящие пористые электроды из платины. Будучи погружённым в выхлопные газы, датчик реагирует на разницу между уровнем кислорода в них и в атмосферном воздухе, вырабатывая на выходе напряжение, которое считывает ЭБУ.

Циркониевый элемент лямбда-зонда приобретает проводимость и начинает работать только после прогрева до температуры 300 °C. До этого ЭБУ двигателя действует «вслепую» согласно топливной карте, без обратной связи от кислородного датчика, что повышает расход топлива при прогреве двигателя и количество вредных выбросов. Чтобы быстрее задействовать лямбда-зонд, ему добавляют принудительный электрический подогрев. Кислородные датчики с подогревом внешне отличаются увеличенным количеством проводов: у них 3–4 жилы против 1–2 у обычных датчиков.

В названии узкополосного датчика кроется его недостаток — он способен замерять количество кислорода в выхлопе в достаточно узком диапазоне. ЭБУ может корректировать смесь по его показаниям только в некоторых режимах работы мотора (холостой ход, движение с постоянной скоростью), что не отвечает современным требованиям по экономичности и экологичности двигателей. Для более точных замеров в широком диапазоне используют широкополосный лямбда-зонд (A/F-сенсор), который также называют датчиком соотношения «воздух-топливо» (Air/Fuel Sensor). Обычно к нему подходят 5–6 проводов, хотя бывают и исключения.

Внешне «широкополосник» похож на обычный датчик кислорода, но внутри есть отличия. Благодаря специальным накачивающим ячейкам эталонный лямбда-коэффициент газового содержимого датчика всегда равен 1, и генерируемое им напряжение постоянно. А вот ток меняется в зависимости от количества кислорода в выхлопных газах, и ЭБУ двигателя считывает его в реальном времени. Это позволяет электронике быстрее и точнее корректировать смесь, добиваясь её полного сгорания в цилиндрах.

Почему до сих пор производят узкополосные датчики? Во-первых, для старых автомобилей, где A/F-сенсоры не применялись. Во-вторых, из-за особенностей «широкополосника» его нельзя устанавливать после катализатора, где он быстро выходит из строя. А контролировать работу катализатора как-то надо. Поэтому в современных двигателях ставят два лямбда-зонда разного типа: широкополосный (управляющий) — в районе выпускного коллектора, а узкополосный (диагностический) — после катализатора.

Причины и признаки неисправности лямбда-зонда

Основная причина поломок кислородных датчиков — некачественный бензин: свинец и ферроценовые присадки оседают на чувствительном элементе датчика, выводя его из строя. На состояние лямбда-зонда влияет и нестабильная работа двигателя: при пропусках зажигания от старых свечей или пробитых катушек несгоревшая смесь попадает в выхлопную систему, где догорает, выжигая и катализатор, и датчики кислорода. Приговорить датчик также может попадание в цилиндры антифриза или масла.

Самый очевидный признак неисправности лямбда-зонда — индикатор Check Engine на приборной панели. Считав код ошибки с помощью сканера или самодиагностики, можно проверить, какой именно датчик вышел из строя, если их несколько. Иногда всё дело в повреждённой проводке датчика — с проверки цепи и стоит начать поиск поломки.

Но далеко не всегда проблемный лямбда-зонд зажигает «Чек»: иногда он не ломается полностью, а медленно умирает, давая при этом ложные показания, из-за чего ЭБУ двигателя неверно корректирует состав смеси. В этом случае нужно ориентироваться на косвенные признаки — ухудшение работы двигателя.

Проблемы с датчиком кислорода нарушают всю систему обратной связи и лямбда-коррекции, вызывая целый букет неисправностей. Прежде всего, это увеличение расхода топлива и токсичности выхлопа, снижение мощности и нестабильный холостой ход. Если вовремя не заменить лямбда-зонд, следом выйдет из строя каталитический нейтрализатор, осыпавшись из-за перегрева от обогащённой смеси.

Универсальные кислородные датчики

Цена на оригинальные датчики кислорода вряд ли обрадует автомобилистов, но все лямбда-зонды работают по единому принципу, что позволяет без труда подобрать замену. Главное, чтобы соответствовал типа датчика (широкополосный/узкополосный), количество проводов и резьбовая часть. В продаже есть универсальные кислородные датчики без разъёма, которые можно использовать на десятках моделей автомобилей — подобрать и купить лямбда-зонд не составляет проблемы.

Чтобы избежать проблем с кислородными датчиками, следите за состоянием двигателя, заправляйтесь качественным топливом и регулярно выполняйте компьютерную диагностику, которая позволит выявить неисправности на ранней стадии.

Как проверить лямбда зонд? — 2 ответа

Перво-наперво при выходе из строя и неисправности лямбды в поведении авто появляются несколько ощутимых последствий:

Затем, чтобы проверить лямбда-зонд, для начала можно выкрутить и провести визуальную проверку (так же как и визуальная проверка свечей может о многом рассказать).

Визуальная проверка лямбда-зонда

На автомобилях устанавливается несколько видов лямбд, датчики могут быть с одним, 2-мя, 3-мя, 4-мя даже пятью проводами, но стоит запомнить что в любом из вариантов один из них является сигнальным (зачастую чёрный), а остальные предназначены для подогревателя (как правило они белого цвета).

Чем и как можно проверить лямбду

Для проверки потребуется цифровой вольтметр (лучше аналоговый вольтметром, поскольку у него время «дискретизации» значительно меньше чем у цифрового) и осциллограф если есть возможность, измерения будут более точнее. Перед проверкой следует прогреть авто поскольку лямбда правильно работать при температуре более 300C°.

Сначала ищем провод обогрева:

Заводим двигатель, разъем лямбды не разъединяем. Минусовой щуп вольтметра (обычная цешка) соединяем с кузовом автомобиля. Плюсовым щупом цешки “тыкаем” на каждый контакт провода и наблюдаем за показанием вольтметра. При обнаружении плюсового провода обогревателя, вольтметр должен показывать постоянные 12 В. Далее минусовым щупом вольтметра пытаемся найти минусовой провод подогревателя. Включаемся в оставшиеся контакты разъема датчика. При обнаружении минусового контакта, опять же вольтметр покажет 12 В. Оставшиеся провод, провода сигнальные.

Проверка лямбда-зонда тестером

Берём электронный милливольтметр постоянного напряжения и подсоединяем его параллельно ЛЗ («+» «-» к ЛЗ, — к массе), причём лямбда зонд должен быть подключен к контроллеру.

Когда двигатель прогреется (5-10 мин) затем нужно смотреть на стрелку вольтметра. Она должна периодически ходить между 0,2 и 0,8 В (т.е. 200 и 800 мВ, причём, если за 10 секунд произойдёт менее 8-и циклов — ЛЗ пора менять. Также к замене если напряжение «стоит» на 0,45 В.

Когда же напряжение всё время 0,2 или 0,9 В — то что-то со впрыском — смесь слишком бедная или слишком богатая. Поскольку напряжение датчика кислорода все время должно изменятся и скакать от ≈0,2 до 0,9V.

Имеется еще один быстрый способ проверки лямбда зонда. Следует сделать так:

Аккуратно прокалывается плюсовым контактом тестера (чёрный провод лямбды), другой контакт — на массу. На работающем моторе показания должны колебаться от 0,1 до 0,9V. Постоянные показания (к примеру, всё время 0,2) или показания, выходящие за эти рамки, или колебания с меньшей амплитудой говорят о неисправности зонда.

Исключения:

• всё время 0,1 — мало кислорода
• всё время 0,9 — много кислорода
• Зонд исправен, проблема в чём-то другом.  

Если есть время и желание позаморачиватся можно провести несколько тестов на богатую и бедную смесь и дополнительно проверить датчик лямбда зонд.

1. Отключите кислородный датчик от колодки и подключите его цифровому вольтметру. Заведите автомобиль, и, нажав педаль газа, увеличьте обороты двигателя до отметки 2500 оборотов в минуту. Используя устройство для обогащения топливной смеси, устройте снижение оборотов до 200 в минуту.
2. При условии, что ваш автомобиль оборудован топливной системой с электронным управлением, выньте вакуумную трубку из регулятора давления топлива. Посмотрите на показания вольтметра. Если стрелка прибора приблизится к отметке 0.9 В, значит, лямбда зонд находится в рабочем состоянии. О неисправности датчика свидетельствует отсутствие реакции вольтметра, и показания его в пределах меньших отметки 0.8 В.
3. Сделайте тест на бедную смесь. Для этого возьмите вакуумную трубку и спровоцируйте подсос воздуха. Если кислородный датчик исправен, показания цифрового вольтметра будут на уровне 0.2 В и ниже.
4. Проверьте работу лямбда зонда в динамике. Для этого подключите датчик к разъему системы подачи топлива, и установите параллельно ему вольтметр. Увеличьте обороты двигателя до 1500 оборотов в минуту. Показатели вольтметр при исправном датчике должны быть на уровне 0,5 В. Другое значение свидетельствует о выходе из строя лямбда зонда.

Проверка напряжения в цепи подогрева

Для проверки наличия напряжения в цепи нужен вольтметр. Включаем зажигание и подсоединяем его щупами к проводам нагревателя (отсоединять разъем не можно, лучше проткнуть острыми иголками). Их напряжение должны быть равно тому, что выдает аккум на не запущенном двигателе (около 12В).

Если нет плюса нужно пройти цепь АКБ-предохранитель-датчик, поскольку он всегда идет напрямую, а вот минус поступает с ЭБУ, так что если нет минуса смотрим цепь до блока.

Проверка нагревателя лямбда зонда

Кроме как померить напряжения мультиметром, можно замерить еще и сопротивления для проверки исправности нагревателя (двух белых проводов), но нужно будет тестер переключить на Омы. В документации к определенному датчику обязательно указывается номинальное сопротивление (обычно оно около 2-10 Ом), ваша задача только проверить его и сделать вывод. На видео показан данный способ:

Проверка опорного напряжения датчика кислорода

Тестер переключаем на режим вольтметра, затем включив зажигание измеряем напряжение между сигнальным и проводом массы. В большинстве случаев опорное напряжение лямбда-зонда должно быть 0,45В.

И так подведу итог чем можно проверить лямбда зонд: внешним осмотром, мультиметром, прогревом, осциллографом, бортовой системой.

Если отключить лямбда зонд и выполнять проверку без машины, можно измерить только опорное сопротивление. При подключенном элементе, можно измерить сопротивление и напряжение на прогретом двигателе.

Как проверить лямбда зонд мультиметром

Принцип проверки лямбда зонда на всех автомобилях похож. Отличия бывают только в напряжении. Детальнее разобраться поможет проверка на разных машинах.

К примеру, для проверки на Шкоде Октавия, выставляем на мультиметре сопротивление 200 Ом. Когда двигатель холодный оптимальное значение будет равно 9 Ом. Если прогреть двигатель, значение уменьшится за счет токопроводящего напыления.

После этого замеряем чувствительность датчика. Выставляем мультиметр в режим постоянного тока. Подсоединив красный щуп к лямбда зонду а черный к массе, нужно включить зажигание. Показатели будут находиться на уровне 0,45-0,47 V. После прогрева машины показатели будут прыгать от 0,1 до 0,9 V.

Проверка лямбда зонда на Тойоте Камри выполняется также. При включенном зажигании будет показывать до 0,5 V, а при постоянной работе мотора на уровне 2000 оборотов — 0,1 — 0,9 V.

Приблизительно такие же показатели будут на Форд Фокус. Только если нажать педаль газа, а потом ее резко отпустить, мультиметр покажет 1 V. На Камри и Октавии значение может быть чуть ниже — 0,8 V. Это означает, что лямбда зонд работает нормально.

Широкополосный лямбда-зонд – особенности работы и диагностика

Широкополосный лямбда-зонд обеспечивает формирование правильной топливно-воздушной смеси в современных двигателях с системой впрыска.

Если этот датчик не работает должным образом, то обеспечение современных экологических норм будет невозможным. 

Лямбда-зонд измеряет остаточное содержание кислорода в выхлопных газах и сравнивает его с содержанием кислорода в окружающем воздухе. В результате блок управления двигателем способен регулировать количество впрыскиваемого топлива таким образом, чтобы обеспечивался оптимальный состав топливовоздушной смеси. Это является необходимым условием для эффективной работы каталитического нейтрализатора выхлопных газов. Обычные однополосные лямбда-зонды с технологией диоксида титана и диоксида циркония обнаруживают только переход от богатой смеси (недостаток воздуха) к обедненной смеси (избыток воздуха) и наоборот.

Поскольку современные дизельные и бензиновые двигатели работают вне стехиометрического соотношения лямбда = 1, были разработаны так называемые широкополосные лямбда-зонды. Широкополосный зонд имеет более широкий диапазон измерения и точно измеряет как в богатых, так и в бедных областях. Широкополосные зонды внутри оснащены двумя ячейками: измерительной и ячейкой накачки. В измерительной ячейке измеряется концентрация кислорода, а затем преобразуется в сигнал напряжения, который сравнивается с опорным напряжением 450 мВ. Если это значение отклоняется от эталонного значения, включается ячейка накачки и ионы кислорода поступают в или из измерительной ячейки для коррекции концентрации кислорода, таким образом, чтобы опорное напряжение поддерживалось на уровне 450 мВ. Значение и полярность электрического тока, требуемого ячейкой накачки для поддержания постоянной концентрации, представляют собой эквивалент концентрации кислорода в смеси. Если лямбда-зонд выходит из строя, сжигание в современном двигателе больше не может контролироваться должным образом, что отрицательно сказывается на составе и эффективности очистки выхлопных газов.

Измерение сигнала и диагностика лямбда-зонда

Чтобы проверить функцию лямбда-зонда, сначала необходимо установить зонд в разъем. В VW Passat B7 с двигателем 1,6 TDI оба расположены непосредственно в моторном отсеке. Чтобы проверить включение нагревательного контура и встроенного нагревательного резистора, необходим мультиметр для измерения напряжения и сопротивления зонда. Для проверки электрического управления нагревательным контуром необходим осциллограф. Наблюдение за работой лямбда-зонда проводят при помощи диагностического устройства. Однако это относится только к бензиновым двигателям, где значение лямбда находится в границах 1 в двигателях с впрыском перед впускным клапаном и может варьироваться в пределах от 0,8 до 2,5 в силовых установках с непосредственным впрыском. В дизелях нет смысла наблюдать за сигналом лямбда-зонда, так как они всегда работают в очень широком диапазоне состава смеси. Значение лямбда в дизеле может изменяться от 1,4 до 12. Используя данные диагностического устройства, теперь можно контролировать ток накачки как положительное или отрицательное значение изменения коэффициента избытка воздуха. Некоторые диагностические устройства также отображают графическое изменение значения коэффициента лямбда на дисплее. Основываясь на полярности (плюс или минус) тока накачки, теперь можно определить, работает ли двигатель с богатой или бедной смесью. Отрицательные значения сигнала указывают на богатую смесь, а положительные — на обедненную. На практике значение лямбда быстро переходит в отрицательный диапазон (богатая смесь). Если убрать ногу с педали акселератора после короткого нажатия, значение лямбда должно быстро перемещаться в положительный диапазон (обедненная смесь). Плохие или аномальные сигналы от широкополосных лямбда-зондов могут иметь много причин и не обязательно должны быть связаны с неисправным лямбда-зондом. Одной из причин может быть неправильное измерение массы воздуха, что приводит к плохому управлению впрыском. Проблемы с топливным насосом и форсунками также могут вызывать неправильные значения. То же самое относится к утечкам воздуха в выхлопной системе или в цепи впуска воздуха, а также к проблемам в системе зажигания. Причиной может быть также плохое состояние двигателя и неисправный клапан EGR.

Датчик кислорода после катализатора

Чето скучно, видимо мне.
Эк меня поперло с бездарными постами 🙂

Теперь будем разбираться с катализаторами, лямбда-зондами (или, для краткости, лямбдами) и прочими скучными вещами.
У меня возникла мысль о создании такой темы довольно давно, еще после того, как меня на сервисе успешно развели на замену лямбд и пытались развести на замену катализаторов.
Если первое я еще проглотил, то второе меня сподвигло уже на изучение вопроса т.к. молча оплачивать такие счета было тяжело.
В результате пришлось разбираться со всей этой скучной мутатней, зато я избежал больших трат.

На жипе выпуск расположен с обоих сторон блока, с каждой из которых стоит свой катализатор и, на каждом из них, висит по 2 лямбды.
Т.е. всего на машине2 одинаковых катализатора и 4 лямбды трех видов.
Каждая лямбда стоит от 2.500р.
Каждый катализатор стоит от 35.000р
В случае замены, такое количество недешевых деталей не радует кошелек, поэтому имеет смысл понимать как они работают и как выглядят их неисправности, чтобы не кормить нечистоплотные автосервисы, предлагающие замену этих деталей тогда, когда этого делать совершенно не нужно.

Чуть теории
Если кто в этом во всем разбирается, то эту часть можно спокойно пропустить и листать до графиков.

Катализатор — это устройство, которое придумано и используется с одной единственной целью — уменьшить количество недогоревшего топлива, выбрасываемого в атмосферу.
Т.е. чистый происк зеленого движения, к функционированию автомобиля отношения не имеющий.
Даже больше — катализатор мешает мотору нормально дышать т.к. повышает сопротивление выпуска.

Бытует аналогичное мнение и про лямбды, как об абсолютно ненужных устройствах, но это не совсем так.
Одна из них, первая, установлена для того, чтобы обеспечивать максимально качественное смесеобразование в двигателе.
А вот вторая уже не нужна — она служит только для того, чтобы контролировать состояние катализатора.

Что такое катализатор?
Это устройство, которое сконструировано так, что задерживает пары топлива и, за счет специальных катализаторов окисления, дожигает несгоревшее топливо, обеспечивая его отсутствие в выхлопе автомобиля.
Материалы, которые используются в катализаторах, недешевы, поэтому катализаторы такие дорогие.
Из этого, кстати, следует такой вывод: дешевых катализаторов не бывает.
Если вы нашли где-то деталь, которая позиционируется как катализатор и при этом стоит в несколько рз дешевле оригинала, то, вероятнее всего, вас обманывают, подсовывая пустую трубу, которая назначение катализатора выполнять не будет.
В процессе своей жизни и выполнения своего назначения, материалы которые используются в катализаторе постепенно расходуются.
Т.е. неизбежно, рано или поздно, он перестанет функционировать.
Обычно срок жизни катализатора на бензиновом двигателе составляет от 100.000 до 200.000 километров пробега.
Некачественное топливо и разбалансированная система смесеобразования, которые способствуют скорейшему расходованию активных компонентов катализатора, приводят к значительному сокращению срока его жизни.
Т.е. убить катализатор равновероятно можно как некачественным бензином, так и настройками системы, которые регулярно переобогащают смесь.
Если есть желание продлить жизнь катализатора, то имеет смысл следить за настройками системы смесеобразования.
Если на качество заливаемого топлива повлиять практически невозможно, то содержать машину в исправном состоянии не так уж и сложно.

Что такое лямбда-зонд?
Это специальный датчик, который меняет свои характеристики в зависимости от того, какое количество кислорода, способного вступать в реакции окисления, находится в зоне его чувствительного элемента.
Т.е. это датчик, который измеряет количество кислорода, поэтому его так и называют: кислородный датчик.
Существует несколько различных конструкций таких датчиков, которые различаются рабочим напряжением, реакцией на изменение кислорода и конструктивными особенностями но, в общем, их конструкции одинаковы.
В особенности конструкций и различий вникать смысла особого нет.
С точки зрения рассматриваемой темы нужно запомнить всего одну простую вещь: этот датчик меряет количество кислорода и, если его больше, то его показания выше, если же в воздухе больше топлива, то его показания ниже.
Используемый в жипе датчик имеет рабочий диапазон измерений от 0.2 до 0.9 вольт.
Чем выше вольтаж, чем больше в воздухе кислорода и меньше топлива и наоборот.

Зачем нужна первая лямбда?
Задача любого двигателя внутреннего сгорания — перевести энергию сгорания топлива в механическую энергию.
Эффективность двигателя определяется тем, что количество бензина, который поступает в камеры сгорания ровно такое, какое даст максимальный эффект.
Т.е. его должно поступать ровно столько, сколько может сгореть.
Если его будет меньше, то выделится меньше энергии, если топлива будет больше, то оно не сгорит и впустую вылетит в выхлопную трубу.
Датчик кислорода используется мозгами автомобиля для контроля смесеобразования.
Они анализируют соотношение кислорода и топлива в газах выходящих из цилиндров.
Понятно, что если двигатель будет работать абсолютно идеально, то в выхлопных газах будет ровно ноль как кислорода так и топлива.
Т.е. сгорело абсолютно точно то количество топлива, которое могло сгореть, не больше и не меньше.
На практике, добиться такой эффективности невозможно, поэтому мозги постоянно контролируют состав смеси.
Контроль осуществляется иттерационно.
Подается какой-то объем топлива и воздуха, эта смесь сгорает, на основании результатов измерения лямбдой мозги видят в какую сторону надо скорректировать смесь, чтобы сгорание топлива было максимально эффективно.
Такая коррекция осуществляется непрерывно, каждый цикл впрыска топлива.

Зачем нужна вторая лямбда?
Этот датчик анализирует количество кислорода после катализатора.
Из описания назначения катализатора понятно, что идеальная ситуация такая, когда все несгоревшее топливо будет полностью сожжено в катализаторе.
Т.е. вторая лямбда должна показывать полное отсутствие топлива после катализатора, т.е. выдавать высокие значения напряжения (топлива нет, а кислород есть).
По мере износа катализатора его эффективность падает.
В результате критического износа он может разрушаться различными способами.
В нем может оказаться дыра или он, наоборот, может сплавиться внутри.
Последствие таких разрушений могут быть довольно печальными для двигателя.
Мозги автомобиля контролируют взаимное изменение лямбд до и после катализатора для того, чтобы своевременно увидеть критическое падение эффективности катализатора и, в случае обнаружения такой ситуации, будет зафиксирована ошибка и на приборной панели загорится знак неисправности.

Несколько рассуждений про слухи
В интернете бытует множество мнений, слухов и утверждений о том, как должны себя вести катализатор и лямбды, на что они влияют и что с ними можно и нужно делать.
Часть этих мнений абсолютно не соответствуют действительности и следование им может причинить вред как автомобилю, так и карману владельца.
Прокомментирую тут некоторые из них.

Лямбды не нужны, их нужно выкинуть
Это абсолютно неверно.
Как можно понять из описания выше, одна из лямбд служит для правильного образования смеси, а вторая для контроля состояния катализатора.
Если хочется, чтобы мотор работал максимально эффективно и с наибольшей экономичностью, то первая лямбда должна быть исправна и нормально функционировать.
Удалять вторую лямбду можно, но строго вместе с удалением катализатора, иначе мозги двигателя не смогут контролировать его состояние и это может привести к его разрушению и фатальным последствиям для двигателя.

Катализаторы необходимо выбивать как можно быстрее
Мнение обосновано только на автомобилях, где не установлена вторая лямбда.
На таких машинах ничто не контролирует состояние катализатора и его кончину предсказать невозможно, поэтому она может наступить внезапно и даже чем-то навредить.
В случае если на автомобиле используется только одна лямбда, то катализатор можно безболезненно и просто ампутировать в любое время.
Если же на автомобиле установлены две лямбды, то ампутировать катализатор легко не получится.
При его удалении мозги тут же увидят его отсутствие а высветят ошибку на приборной панели.
Совместно с удалением катализатора, в обязательно порядке, необходимо либо произвести перепрограммирование (чип-тюнинг) автомобиля с исключением контроля состояния катализатора, либо устанавливать специальную электронную обманку, которая будет для мозгов делать вид, как будто катализатор жив и никуда не делся.
И то и другое действие требует денег, часто немалых, поэтому предпринимать их до тех пор пока катализатор не выйдет из строя абсолютно бессмысленно.

Катализатор нереально душит двигатель
Это мнение ошибочное — в исправном состоянии он оказывает незначительное отрицательное влияние на работу двигателя.
Значительно влиять на работу двигателя он начинает когда его ресурс подходит к концу.
За редкими исключениями в первую очередь снижается его пропускная способность и двигатель начинает задыхаться: теряется мощность, растет потребление топлива.
Если на автомобиле есть контроль за его состоянием и нет ошибок по его эффективности, то катализатор исправен.
В случае приближения его кончины, об этом сообщит лампа на приборной панели.
До этого момента мешать ему работать смысла нет.

Установка лямбд от ВАЗа — это ужасающий колхоз, надо ставить только оригинал!
Это мнение абсолютно неверное.
Принцип действия всех датчиков одинаковый, отличия только в особенностях реализации.
Если его конструктив, особенности работы и конструктив одинаковые, то независимо от того для какой марки автомобиля он предназначен исходя из надписи на коробке — он будет замечательно работать на любой машине с такой же схемой подключения.

Практика
Как обычно, я использую TorquePro для отображения и простейший Bluetooth ODBII передатчик для получения данных от датчиков автомобиля.

В интернете, как обычно, множество противоречивых данных о том как должны выглядеть «правильные» и «неправильные» данные лямбд и как их нужно интерпретировать.
Ситуацию осложняют конструктивные особенности лямбд.
Некоторые работают с инверсией, некоторые в другом диапазоне, в результате сориентироваться с непривычки сложно.
Приведу несколько графиков с комментариями, чтобы было понятнее.

Чуть подготовки.
На страничку вытаскиваем два датчика кислорода для одного банка (одной стороны), например для первого.
Называются они O1x1 и О1х2, т.е. первая (до катализатора) и вторая (после) соответственно в виде графиков в удобном размере.
Так же, обязательно, необходимо вывести показания температуры катализатора т.к. мозги начинают использовать данные от лямбд для коррекции смеси только после его прогрева.
Называется он, для первого банка, Cat B1S1.
На моих картинках выведены показания температуры для обоих.
Остальные датчики вытаскиваем по вкусу.
Я вытащил температуру двигателя хотя, в познавательных целях, было бы нагляднее установить количество оборотов двигателя в виде графика.
Ну да ладно.

Вот так должен выглядеть график с лямбд при исправном катализаторе на двигателе без нагрузки (например холостом ходу):

На левом графике лямбда до катализатора.
На ней видно итерации, которые осуществляют мозги двигателя для достижения максимального сгорания смеси в цилиндрах.
Они чуть обогащают смесь, контролируют результат и, на следующем цикле прапорционально ее обедняют.
В среднем, количество подаваемого воздуха и топлива в смеси получается идеальным — сгорает практически все топливо и двигатель работает максимально эффективно.
Такие колебания мозги осуществляют специально, чтобы, заодно, контролировать состояние лямбды.
Если бы смесь генерировалась всегда одинаковая и при этом лямбда выдавала одно и то же значение, то невозможно было бы уловить момент, когда она выйдет из строя и, значит, на ее показания уже нельзя полагаться.
Если лямбда выходит из строя она начинает с задержкой реагировать на изменение смеси или вовсе перестает менять свои показания.
В таком случае мозги записывают ее ошибку и высвечивают ее на приборной панели.
Дальнейшее смесеобразование осуществляется без учета ее показаний по встроенным в мозги таблицам.
Т.к. фактическая ситуация всегда отличается от табличной, то такое регулирование не может быть эффективным.
Возрастает количество потребляемого топлива, возможно значительно, и двигатель начинает работать менее эффективно.
В случае, если на машине используется катализатор, то первую лямбду всегда необходимо поддерживать в исправном состоянии т.к. пере обогащенная смесь, на которую как правило ориентированы внутренние таблицы, будет снижать ресурс катализатора.
Ему придется пережигать большее количество топлива, сильнее разогреваться и расходовать больше внутренних компонентов.

На правом графике мы видим показания второй лямбды, установленной после катализатора.
В данном случае она показывает практически ровню линию с незначительными колебаниями и средним высоким значением.
Это говорит о том, что все лишнее топливо было успешно дожжено в катализаторе и в смеси, которая вышла из него соотношение кислорода и топлива максимально в сторону кислорода.
Это свидетельствует о нормальной работе катализатора.
По величине напряжения можно судить об усталости катализатора.
Когда он начнет терять эффективность линия сохранит свою форму, но упадет количество кислорода.
Если катализатор в хорошем состоянии, то выдаваемое им напряжении будет составлять от 0.6 до 0.9 вольт.
Если линия значения будет абсолютно ровной — это может свидетельствовать о неисправности лямбды.
О замыкании внутри нее или, наоборот, пробое.
В таком случае величина напряжения будет неизменна во всех условиях.

Если удалить катализатор полностью или в нем образуется дыра и недожженные газы начнут прорываться насквозь, то график второй лямбды начнет в точности повторять график первой с небольшой задержкой по времени и уменьшением амплитуды сигнала в зависимости от величины отверстия.
Это и логично — топливо не сгорает, поэтому сколько его зашло в катализатор, столько и вышло, значит графики датчиков должны совпадать.

Лямбда-зонд

С конца 80-х годов у большинства автомобилей появилась такая деталь, как датчик содержания кислорода в выхлопных газах. Лямбда-зонд, О-2 датчик, кислородный датчик (Oxygen Sensor) – так по разному могут называть эту небольшую, но важную детальку. С началом выпуска автомобилей с каталитическим нейтрализатором выхлопных газов появилась необходимость и в лямбда-зонде. Для нормальной работы катализатора нужно обеспечить постоянное оптимальное соотношение воздуха и топлива в рабочей смеси, поступающей в камеру сгорания. В противном случае способность катализатора доокислять вредные примеси будет недостаточной и недолгой. 14.7 частей воздуха и 1 часть топлива – именно такой состав обеспечивает максимальное сгорание топливно-воздушной смеси, а лямбда-зонд предназначен как раз для того, что бы помогать «мозгам»(ECU) поддерживать эту пропорцию. В зависимости от содержания кислорода в выхлопе датчик выдаёт соответствующее напряжение и ECU корректирует состав смеси путем изменения количества подаваемого в цилиндры топлива.

Как взаимосвязаны лямда-зонд и катализатор?

Учитывая вышесказанное, становится ясно, что катализатору необходимо наличие лямбда-зонда, а вот лямбда-зонду нужен ли катализатор? Будет ли он правильно работать, если катализатор, к примеру, удалён? Попробуем ответить: датчик стоит перед катализатором и меряет содержание кислорода в газах именно перед ним, и после удаления катализатора так и будет продолжать мерять дальше, то есть наличие или отсутствие катализатора никак не влияет на сигналы, которые даёт лямбда-зонд, на них влияет только количество кислорода. Другое дело, когда стоят два кислородных датчика – один до, а другой после катализатора. На основании сигналов от второго датчика происходит дополнительная корректировка состава смеси, а содержание кислорода после прохождения газов через катализатор конечно же меняется, и вот тогда его отсутствие может отрицательно сказаться на процессе образования топливно-воздушной смеси.

Можно ли отключить лямбда-зонд?

После замены катализатора на пламегаситель, наличие лямбда-зонда, как детали обеспечивающей в числе прочего качественную работу катализатора, становится не важным, поэтому часто возникает вопрос: можно ли эксплуатировать автомобиль совсем без лямбда-зонда? Здесь одного решения для всех нет. Наиболее просто и правильно эта задача решается в том случае, если у данного автомобиля предусмотрена возможность перепрограмировать ECU на режим работы без катализатора, как, например, у большинства BMW с мозгами Бош (Сименс не перепрограмируется). В этом случае после удаления катализатора меняется программа управления и лямбда-зонд просто снимается и всё. У некоторых марок автомобилей перепрограмирование невозможно и если неисправность датчика сильно влияет на работу мотора, тогда выхода нет – должен стоять исправный датчик. Так же у многих автомобилей неисправность или отсутствие л-зонда практически не сказывается ни на динамике, ни на расходе топлива, такой плюс есть, например, у большинства Тойот и Мерседесов начала 90-х годов. В таком случае можно спокойно спокойно эксплуатировать машину и без датчика, но конечно ещё лучше, когда всё в порядке.

Взаимозаменяемы ли датчики от различных автомобилей?

Лямбда-зонды отличаются друг от друга резьбовой частью, наличием подогрева, количеством проводов и соединительным разьёмом. А принцип работы и сам рабочий элемент у всех датчиков практически одинаковые. Поэтому если у вашего датчика три провода и резьба 18х1.5, то можете смело ставить универсальный датчик с такими же параметрами или, например, от ВАЗ 2110. Датчик работать будет правильно, а его надёжность и долговечность будет зависеть уже от производителя. Если не доверяете «жигулёвским деталям», а нужного вам датчика нет в наличии, то в магазинах можно найти универсальный датчик практически любого типа. Главное не перепутать при перепаивании провода. Даже различие резьбы не так страшно. На большинстве японских автомобилей резьба лямбда-зонда меньшего диаметра, чем у европейских, и если только датчик стоит не в чугунном коллекторе, то можно просто вварить гайку с нужной резьбой. Единственно нужно помнить о том, что попытка съэкономить небольшую сумму очень часто выливается в ещё большие потери, и прежде чем что-либо переделывать в своей машине, лучше как следует подумать.

Чего не любит кислородный датчик?

Рабочий элемент датчика очень чувствительный и быстро выходит из строя, если подвергается воздействию различных вредных присадок, содержащихся в некачественном бензине, особенно вреден свинец. Попадающие в камеру сгорания антифриз или масло, перегрев или плохие контакты в электропроводке также отрицательно сказываются на его долговечности. Проверять работоспособность можно как осциллографом, так и лямбда-тестером, но последний редко встречается в отечественных автосервисных предприятиях, хотя и более точен в своих показаниях.

1. Являются ли взаимозаменяемыми датчики кислорода, устанавливаемые до и после катализатора?
2. Разница только в длине проводки или еще в чем то?

Форд Мондео IV, 2.0 л.

• Как понять результаты диагностики лямбда зонда? – 2 ответа

Датчики могут быть одинаковыми, а вот разница в длине провода делает их разными — разница в сопротивлении, а значит в показаниях. При установке универсальных датчиков приходится соблюдать длину провода и пайка проводов запрещена.

У них разные задачи и потому лямбды разные.
Даже и цена отличается.

Первый датчик кислорода используется мозгами автомобиля для контроля смесеобразования.
Второй датчик анализирует количество кислорода после катализатора, можно сказать его задача контролировать исправен катализатор или нет.

Спасибо, но не совсем убедительно.

Цена, однозначно не показатель чего-либо. Тут и поставщики и сроки доставки и производители и .

Теперь по функционалу: смотрим на EMEX, оригиналы и аналоги

Датчик верхний (код: 1 376 444)

Аналог: Denso код: DOX01-50 (Япония)

Датчик нижний (код: 1 376 445)

Аналог: Denso код: DOX01-50 (Япония)

Коды аналогов одинаковые (конкретно в данном случае и у конкретного производителя), что для верхнего, что для нижнего датчиков.

По принципу работы. Принцип работы одинаковый (контроль кислорода), оба контролируют один и тот же поток отработанных газов, до и после катализатора. Соответственно их устройство, чувствительность и принцип действия должен быть одинаковым. Оба подают на выходе электрический сигнал, соответствующий уровню содержания кислорода. Только сигнал с первого датчика управляет смесеобразованием, а сигнал со второго датчика контролирует исправность первого датчика.

Если напряжение сигналов одинаковое, значит: или не исправен катализатор или не исправен первый датчик, так как он не управляет составом смеси.

Соответственно, сами датчики должны быть одинаковыми, а отличие в кодовой маркировке отражает только необходимую длину проводки от места установки датчика до соединительного разъема.

Логика следующая, что бы измерить изменения какого либо параметра на входе и на выходе, измерительный инструмент на входе и на выходе должен быть идентичным по своим характеристикам.

Кислородный датчик (лямбда зонд) Toyota – изучаем, «оживляем»

Кислородный датчик Toyota, он же лямбда – зонд, располагается в выпускном коллекторе мотора автомобиля. Задачей такого оборудования становится установление объемов кислорода в выхлопных газах, а стало быть, подача информации об оценке экологичности и для подбора экономичного режима потребления топлива.

Известно, что экологическая ситуация в современных городах оставляет желать только лучшего, и одним из главных негативных факторов становится именно низкое качество воздуха – дефицит кислорода и изобилие в нем вредных загрязнителей. В борьбе за чистоту воздуха из года в год нормы по токсичности выхлопа только ужесточают, и датчик кислорода позволяет осуществлять контроль над качеством выхлопа в рамках отдельного автомобиля, и постоянно получать информацию для катализаторов, которые, ориентируясь на нее, будут следить за показателями выхлопных газов в режиме настоящего времени.

Когда лямбда – датчик выходит из строя

Неисправный кислородный датчик

В результате реакция устройства на изменения растягивается, торможение может достигать 10-кратного показателя. А поскольку бортовой компьютер в таком случае перестает получать объективную информацию своевременно, которая нужна для создания эффективных горючих смесей, расход топлива может увеличиться. Поскольку с понижением чувствительности датчик просто перестает видеть реальное количество кислорода, показания от него нередко воспринимаются бортовым компьютером как необходимость увеличивать и увеличивать расход топлива. Само собой, это недопустимо и откровенно разорительно, так что разумнее будет своевременно заменить датчик, чтобы избавиться от типичных на момент его деградации проблем.

Если же датчик выйдет из строя, системы автомобиля обычно начинают работать в обход его, создавая смесь по актуальной топливной карте. Это далеко не всегда экономично и экологично, поскольку динамичная реакция на любые изменения среды пропадает, машина работает буквально «вслепую», а между тем, обстоятельства могут меняться неоднократно и очень быстро. Следует знать: чистый выброс и экономия топлива в автомобиле возможны только при наличии обратной связи, которую обеспечивает лямбда – зонд.

Датчики на замену

Кислородный датчик для ВАЗ 2110

Выбрать можно как оригинальную деталь, так и просто заводскую, или, как указывалось, даже от другого автомобиля, главное – установить подобающим образом. Эту работу быстро выполнят в мастерской, и к автомобилю вновь вернется его экономичное потребление топлива и экологические параметры, что, собственно, и требуется. При этом стоит помнить, что от качества и грамотности установки зонда может зависеть и точность показаний, а следовательно, объем потребляемого автомобилем топлива. Так что работы нужно доверять только грамотным специалистам.

Что необходимо знать домашнему механику о датчиках O2

Современные компьютеризированные системы управления двигателем полагаются на входные данные от различных датчиков для регулирования характеристик двигателя, выбросов и других важных функций. Датчики должны предоставлять точную информацию, в противном случае могут возникнуть проблемы с управляемостью, повышенный расход топлива и сбои в выбросах.

Одним из ключевых датчиков в этой системе является датчик кислорода. Его часто называют датчиком «O2», потому что O2 — это химическая формула кислорода (атомы кислорода всегда перемещаются парами, а не в одиночку).

Первый датчик O2 был представлен в 1976 году на Volvo 240. Следующие за ним автомобили в Калифорнии получили в 1980 году, когда правила Калифорнии по выбросам требовали снижения выбросов. Федеральные законы о выбросах сделали датчики O2 практически обязательными для всех автомобилей и легких грузовиков, построенных с 1981 года. И теперь, когда действуют правила OBD-II (автомобили 1996 года и новее), многие автомобили теперь оснащены несколькими датчиками O2, некоторые из которых целых четыре!

Датчик O2 установлен в выпускном коллекторе для контроля количества несгоревшего кислорода в выхлопных газах, когда выхлопные газы выходят из двигателя.Контроль уровня кислорода в выхлопных газах — это способ измерения топливной смеси. Он сообщает компьютеру, является ли топливная смесь богатой (меньше кислорода) или бедной (больше кислорода).

На относительную насыщенность или обедненную смесь топливной смеси может влиять множество факторов, включая температуру воздуха, температуру охлаждающей жидкости двигателя, барометрическое давление, положение дроссельной заслонки, расход воздуха и нагрузку на двигатель. Есть и другие датчики, которые отслеживают эти факторы, но датчик O2 является главным монитором того, что происходит с топливной смесью.Следовательно, любые проблемы с датчиком O2 могут вывести из строя всю систему.

Петли

Компьютер использует вход кислородного датчика для регулирования топливной смеси, что называется «контуром управления с обратной связью». Компьютер ориентируется на датчик O2 и реагирует изменением топливной смеси. Это приводит к соответствующему изменению показаний датчика O2. Это называется работой «замкнутого контура», потому что компьютер использует вход датчика O2 для регулирования топливной смеси.Результатом является постоянное переключение от богатой к обедненной смеси, что позволяет каталитическому нейтрализатору работать с максимальной эффективностью, сохраняя при этом среднюю общую топливную смесь в надлежащем балансе для минимизации выбросов. Это сложная установка, но она работает.

Когда не поступает сигнал от датчика O2, как в случае, когда холодный двигатель запускается впервые (или датчик 02 выходит из строя), компьютер заказывает фиксированную (неизменную) богатую топливную смесь. Это называется операцией «разомкнутого контура», потому что никакой входной сигнал от датчика O2 не используется для регулирования топливной смеси.Если двигатель не переходит в замкнутый цикл, когда датчик O2 достигает рабочей температуры, или выходит из замкнутого цикла из-за потери сигнала датчика O2, двигатель будет работать на слишком богатой смеси, что приведет к увеличению расхода топлива и выбросов. Неисправный датчик охлаждающей жидкости также может предотвратить переход системы в замкнутый контур, потому что компьютер также учитывает температуру охлаждающей жидкости двигателя при принятии решения о переходе в замкнутый цикл.

Как это работает

Датчик O2 работает как миниатюрный генератор и вырабатывает собственное напряжение, когда нагревается.Внутри вентилируемой крышки на конце датчика, который ввинчивается в выпускной коллектор, находится циркониевая керамическая колба. Колба снаружи покрыта пористым слоем платины. Внутри колбы находятся две платиновые полоски, которые служат электродами или контактами.

Наружная часть колбы подвергается воздействию горячих газов в выхлопе, в то время как внутренняя часть колбы выходит изнутри через корпус датчика во внешнюю атмосферу. Кислородные датчики старого образца на самом деле имеют небольшое отверстие в корпусе, чтобы воздух мог попасть в датчик, но датчики O2 нового типа «дышат» через свои проводные разъемы и не имеют вентиляционного отверстия.В это трудно поверить, но небольшое пространство между изоляцией и проводом обеспечивает достаточно места для проникновения воздуха в датчик (по этой причине никогда не следует наносить смазку на разъемы датчика O2, поскольку она может блокировать поток воздуха). Проветривание датчика через провода, а не через отверстие в корпусе, снижает риск загрязнения датчика изнутри и его выхода из строя. Разница в уровнях кислорода между выхлопным и наружным воздухом внутри датчика вызывает прохождение напряжения через керамическую грушу.Чем больше разница, тем выше значение напряжения.

Датчик кислорода обычно генерирует напряжение до 0,9 вольт, когда топливная смесь богатая и в выхлопных газах мало несгоревшего кислорода. Когда смесь обеднена, выходное напряжение датчика упадет примерно до 0,1 вольт. Когда топливно-воздушная смесь сбалансирована или находится в точке равновесия около 14,7: 1, датчик будет показывать около 0,45 вольт.

Когда компьютер получает сигнал обогащения (высокое напряжение) от датчика O2, он понижает топливную смесь, чтобы уменьшить показания датчика.Когда показания датчика O2 становятся бедными (низкое напряжение), компьютер снова меняет направление, заставляя топливную смесь обогащаться. Это постоянное колебание топливной смеси вперед и назад происходит с разными скоростями в зависимости от топливной системы. Скорость перехода самая низкая на двигателях с карбюраторами с обратной связью, обычно один раз в секунду при 2500 об / мин. Двигатели с впрыском в корпус дроссельной заслонки несколько быстрее (2–3 раза в секунду при 2500 об / мин), а двигатели с многоточечным впрыском являются самыми быстрыми (5–7 раз в секунду при 2500 об / мин).

Датчик кислорода должен быть горячим (около 600 градусов или выше), прежде чем он начнет генерировать сигнал напряжения, поэтому многие датчики кислорода имеют внутри небольшой нагревательный элемент, чтобы помочь им быстрее достичь рабочей температуры. Нагревательный элемент также может предотвратить слишком сильное охлаждение датчика во время длительного холостого хода, что может привести к возврату системы к разомкнутому контуру.

Датчики O2 с подогревом используются в основном в новых автомобилях и обычно имеют 3 или 4 провода.Старые однопроводные датчики O2 не имеют нагревателей. При замене датчика O2 убедитесь, что он того же типа, что и оригинальный (с подогревом или без него).

Новая роль датчиков O2 с OBDII

Начиная с нескольких автомобилей в 1994 и 1995 годах и всех автомобилей 1996 года и новее, количество кислородных датчиков на каждый двигатель увеличилось вдвое. Второй кислородный датчик теперь используется после каталитического нейтрализатора для контроля его эффективности. На двигателях V6 или V8 с двойным выхлопом это означает, что можно использовать до четырех датчиков O2 (по одному для каждого ряда цилиндров и по одному после каждого преобразователя).

Система OBDII предназначена для контроля выбросов двигателя. Это включает в себя наблюдение за всем, что может вызвать увеличение выбросов. Система OBDII сравнивает показания уровня кислорода датчиков O2 до и после преобразователя, чтобы увидеть, снижает ли преобразователь загрязняющие вещества в выхлопных газах. Если он видит незначительные изменения в показаниях уровня кислорода или совсем не видит их, это означает, что преобразователь не работает должным образом. Это приведет к включению контрольной лампы неисправности (MIL).

Диагностика датчика

O2 невероятно надежны, учитывая условия эксплуатации, в которых они живут. Но датчики O2 изнашиваются и в конечном итоге должны быть заменены. Характеристики датчика O2 имеют тенденцию к снижению с возрастом, поскольку загрязняющие вещества накапливаются на наконечнике датчика и постепенно снижают его способность производить напряжение. Такое ухудшение может быть вызвано различными веществами, попадающими в выхлопные газы, такими как свинец, силикон, сера, масляная зола и даже некоторые топливные присадки.Датчик также может быть поврежден факторами окружающей среды, такими как вода, брызги дорожной соли, масло и грязь.

По мере того, как датчик стареет и становится вялым, время, необходимое для реакции на изменения в топливно-воздушной смеси, замедляется, что приводит к увеличению выбросов. Это происходит потому, что колебания топливной смеси замедляются, что снижает эффективность преобразователя. Эффект более заметен на двигателях с многоточечным впрыском топлива (MFI), чем с электронной карбюрацией или впрыском через корпус дроссельной заслонки, потому что соотношение топлива изменяется намного быстрее в приложениях MFI.Если датчик полностью умирает, результатом может быть фиксированная богатая топливная смесь. По умолчанию для большинства применений с впрыском топлива средний диапазон составляет три минуты. Это вызывает большой скачок расхода топлива, а также выбросов. А если преобразователь перегреется из-за богатой смеси, он может выйти из строя. Одно исследование EPA показало, что 70% автомобилей, не прошедших испытание на выбросы I / M 240, нуждались в новом датчике O2.

Единственный способ узнать, выполняет ли датчик O2 свою работу, — это регулярно его проверять.Вот почему на некоторых автомобилях (в основном импортных) есть световой индикатор с напоминанием об обслуживании датчика. Хорошее время для проверки датчика — замена свечей зажигания.

Вы можете прочитать выходные данные датчика O2 с помощью сканирующего прибора или цифрового вольтметра, но переходы трудно увидеть, потому что числа сильно меняются. Вот где действительно сияет инструмент сканирования на базе ПК, такой как AutoTap. Вы можете использовать графические функции, чтобы наблюдать за изменениями напряжения датчиков O2. Программное обеспечение отобразит выходное напряжение датчика в виде волнистой линии, которая показывает как его амплитуду (минимальное и максимальное напряжение), так и его частоту (скорость перехода от богатого к бедному).

Хороший датчик O2 должен выдавать колеблющуюся форму волны на холостом ходу, при которой напряжение изменяется от почти минимального (0,1 В) до почти максимального (0,9 В). Искусственное обогащение топливной смеси путем подачи пропана во впускной коллектор должно привести к тому, что датчик среагирует почти немедленно (в течение 100 миллисекунд) и перейдет на максимальный (0,9 В) выходной сигнал. Создание обедненной смеси путем открытия вакуумной линии должно привести к падению выходного сигнала датчика до минимального (0,1 В) значения. Если датчик не переключается вперед и назад достаточно быстро, это может указывать на необходимость замены.

Если цепь датчика O2 разомкнута, закорочена или выходит за пределы допустимого диапазона, она может установить код неисправности и загореться контрольной лампой проверки двигателя или неисправности. Если дополнительная диагностика обнаруживает неисправность датчика, требуется его замена. Но многие датчики O2, которые сильно испорчены, продолжают работать достаточно хорошо, чтобы не устанавливать код неисправности, но недостаточно хорошо, чтобы предотвратить увеличение выбросов и расхода топлива. Таким образом, отсутствие кода неисправности или контрольной лампы не означает, что датчик O2 работает правильно.

Замена датчика

Очевидно, что неисправный датчик O2 требует замены. Но также может быть полезно периодически заменять датчик O2 для профилактического обслуживания. Замена стареющего датчика O2, который стал медленно работать, может восстановить максимальную топливную эффективность, минимизировать выбросы выхлопных газов и продлить срок службы преобразователя.

Необогреваемые одно- или двухпроводные датчики O2 на автомобилях с 1976 по начало 1990-х годов можно заменять каждые 30 000–50 000 миль.Подогреваемые 3- и 4-проводные датчики O2 в приложениях с середины 1980-х до середины 1990-х годов можно менять каждые 60 000 миль. На автомобилях, оборудованных OBDII (1996 г. и новее), рекомендуется интервал замены 100 000 миль.

Понимание датчиков кислорода для диагностики кодов неисправностей

Q: Hi James. У меня постоянно появляется код неисправности кислородного датчика для обедненного выхлопа моего Corvette 97-го года. Я несколько раз отвозил машину к дилеру, но проблема повторяется. Я хотел бы попытаться диагностировать проблему самостоятельно, а не просто заплатить дилеру, чтобы он угадал.Кроме того, при определении того, какой датчик неисправен, диагностический прибор обращается к датчику 2, ряд 1 или датчику 2, ряд 2. К какому датчику они относятся? Могу я просто снять кислородные датчики и заткнуть отверстия?

A: Брайан, не снимайте датчики с вашего автомобиля. Бортовой компьютер вашего автомобиля полагается на набор датчиков, чтобы определить, что вы хотели бы сделать дальше. Эти датчики или входы отправляют информацию в микропроцессор компьютера транспортного средства, который обрабатывает информацию, затем компьютер определяет, какое действие следует предпринять, и отправляет сигнал на несколько устройств вывода для изменения или управления функциями двигателя, трансмиссии, езды или любые другие операции.

Понимание того, как работают кислородные датчики, поможет вам диагностировать проблемы, не полагаясь полностью на ремонтную мастерскую. Кислородные датчики действуют как производители низкого напряжения, например, как микрофон использует пьезоэлектрическую генерацию для создания сигнала электрического напряжения от механической вибрации. Примером этого является кислородный датчик (O2), который действует как миниатюрный генератор и вырабатывает собственное напряжение, когда нагревается.

Теперь давайте обсудим некоторую историю кислородных датчиков, их работу и некоторые общие проблемы, связанные с ними.Первый датчик кислорода был использован на Volvo 240 в 1976 году. В автомобилях Калифорнии датчики кислорода начали использовать в 1980 году, а к 1981 году федеральные законы о выбросах сделали датчики O2 практически обязательными для всех автомобилей и легких грузовиков.

Датчики O2 всегда расположены в выхлопе и контролируют, сколько несгоревшего кислорода присутствует в выхлопе. Датчик O2, используемый в большинстве автомобилей, представляет собой датчик, генерирующий напряжение. Наконечник датчика, который вставлен в выхлопную трубу, имеет колбу, покрытую циркониевой керамикой изнутри и пористой платиной снаружи.Внутри колбы находятся две платиновые полоски, которые служат электродами или контактами. Внутренняя часть колбы вентилируется через корпус датчика в атмосферу.

Датчики O2 постоянно измеряют содержание кислорода в потоке выхлопных газов и сравнивают его с воздухом за пределами выхлопных газов. Затем контроллер двигателя использует сигнал напряжения датчика для изменения топливной смеси, создавая контур обратной связи, который постоянно балансирует топливную смесь. Примечание: если внешняя часть датчика покрыта маслом или мусором, датчик не может дышать и будет давать неверные показания.

Когда колба датчика O2 подвергается воздействию горячего выхлопа, разница в уровнях кислорода на колбе создает низкое напряжение где-то между 0,1 и 0,9 вольт. Для этого теста вам понадобится сканер для считывания напряжения кислородного датчика. Мы будем использовать доступный сканер Actron, который можно купить в любом местном магазине запчастей.

Если топливная смесь горит богатой, в выхлопе будет меньше кислорода и напряжение будет выше 0,45 вольт, вплоть до 0,9 вольт.

Если топливная смесь горит бедной, в выхлопе будет больше кислорода и напряжение будет ниже 0.45 вольт и всего 0,1 вольт. При использовании сканера для контроля напряжения O2 я всегда помню L = L (Низкое напряжение = бедное состояние).

Когда соотношение воздух / топливо идеальное, а топливная смесь составляет 14,7: 1 (стехиометрическая), датчик будет генерировать примерно 0,45 вольт. Контроллеру двигателя трудно добиться этого. На нормально работающем датчике O2 вы должны увидеть, что напряжение довольно сильно колеблется от богатого до обедненного.

Простой тест с использованием сканера, чтобы убедиться, что датчик O2 может правильно считывать при мониторинге напряжения O2, состоит в том, чтобы искусственно обогатить топливную смесь путем подачи пропана во впускной коллектор или нескольких быстрых нажатий на педаль акселератора.Вы должны увидеть, как напряжение O2 становится высоким или богатым.

Когда двигатель запускается в первый раз, компьютер находится в так называемом «разомкнутом контуре» и игнорирует любой сигнал от датчика O2. В режиме разомкнутого контура работа двигателя контролируется заранее определенной спецификацией, содержащейся в памяти компьютера. Топливная смесь настроена на богатую и остается такой до тех пор, пока система не перейдет в «замкнутый контур» и не начнет использовать сигнал датчика O2 для изменения топливной смеси.

Датчики кислорода, содержащие три или более проводов, называются датчиками O2 с подогревом.Они быстрее нагреваются и достигают рабочей температуры, что позволяет контроллеру двигателя быстрее перейти в замкнутый контур, что способствует более быстрому сокращению выбросов. Если у вас есть код неисправности для отказа цепи нагревателя O2 на одном из этих многопроволочных датчиков, обычно датчик неисправен.

Если отказ датчика O2 происходит в датчике или его проводке, это может помешать системе перейти в замкнутый контур, вызывая состояние постоянного богатого топлива. При диагностике системы, если вы отслеживаете состояние контура с помощью сканера, помните, что только три вещи будут препятствовать переходу системы в замкнутый контур: неисправный датчик O2, датчик температуры охлаждающей жидкости или контроллер двигателя или проводка.

Как и все остальное, датчики O2 изнашиваются и требуют замены примерно от 75 000 до 100 000 миль, так как их характеристики будут ухудшаться с возрастом. Загрязнения будут накапливаться на наконечнике датчика и со временем постепенно уменьшают его способность производить напряжение. Датчик может работать медленно и дольше реагировать на изменения содержания кислорода в выхлопных газах, что приводит к увеличению выбросов и расхода топлива. Датчик может быть загрязнен и разрушен несколькими внешними элементами, которые могут случайно попасть в выхлопную систему, такими как охлаждающая жидкость из-за утечки, свинец из неправильного вида топлива, использование неправильного типа герметика RTV (вулканизация при комнатной температуре), фосфор из сжигание масла и т. д.Кроме того, помните, что вялый или медленно движущийся датчик O2 часто не устанавливает код неисправности, поэтому не думайте, что датчик O2 в порядке, если код отсутствует.

Корветы с четырьмя датчиками O2 используют каталитический нейтрализатор с двумя выступами (датчики O2 ниже по потоку) для контроля эффективности каталитического нейтрализатора. Эти датчики O2 работают так же, как низковольтные датчики O2, установленные в выпускных коллекторах или рядом с ними. Некоторые владельцы Corvette жалуются, что код неисправности всегда присутствует после установки вторичного выхлопа с каталитическими нейтрализаторами с высоким потоком.Код неисправности вызван тем, что выхлопные газы идут быстрее и холоднее, чем запрограммирован заводским датчиком O2. Программатор питания или микросхема могут помочь устранить эту проблему.

Другой альтернативой силовому программатору или микросхеме является установка заграждения свечей зажигания в местах расположения датчиков O2 после каталитического нейтрализатора. Это потребует от вас просверлить существующее отверстие в заглушке свечи зажигания, достаточно большое, чтобы разместить датчик O2. Затем установите оригинальный датчик O2 в заглушку свечи зажигания.В некоторых случаях это поможет устранить код неисправности, но этот метод следует использовать только для внедорожных приложений, поскольку он не соответствует федеральным требованиям по выбросам. Кроме того, этот метод будет работать не во всех приложениях.

Брайан, чаще всего мне задают вопросы о датчиках O2: как узнать, что такое банк 1 или банк 2, какой датчик O2 является датчиком 1 или датчиком 2. Банк один всегда является банком, в котором расположен цилиндр номер один. На Corvette всегда будет водительская сторона. Банк Два — пассажирская сторона.Датчик 1 на Корветах — это всегда датчик, ближайший к выхлопному отверстию двигателя. Банк Два — пост-каталитический нейтрализатор.

Ряд 1 Датчик 1 — Сторона водителя перед преобразователем (передний)
Ряд 1 Датчик 2 — Сторона водителя после преобразователя (задний)
Ряд 2 Датчик 1 — Сторона пассажира перед преобразователем (передний)
Ряд 2 Датчик 2 — Сторона пассажира после преобразователя (сзади)

Некоторые из симптомов неисправного кислородного датчика включают заметное снижение расхода топлива наряду с богатой смесью.Это не означает автоматически, что датчик неисправен. Обязательно проверьте все вакуумные шланги на герметичность, а также систему зажигания на наличие проблем. Помните, что датчик O2 дает вам показания только после процесса сгорания.

Датчик кислорода — это элемент в автомобиле, который заменяется из-за неисправности другого компонента. Просто потому, что код неисправности указывает на проблему с датчиком кислорода, не заменяйте датчик O2 просто так. Используйте следующую информацию, чтобы помочь диагностировать основную проблему.

Простая диагностика топливно-воздушных и кислородных датчиков | 2012-04-20

Труглия — владелец Car Clinic, ультрасовременного ремонтного предприятия в Махопаке, штат Нью-Йорк. Он имеет сертификат ASE A6 со степенью магистра Колумбийского университета. В автомобильном мире он прошел обучение в Службе обучения техников и автомобильной техники. Центр Car Clinic полностью оснащен самым современным заводским оборудованием и обслуживает американские, европейские и азиатские автомобили, включая дизели и гибриды.

Транспортные средства, диагностированные Крейгом Труглией и Алексом Портильо. Вклады Дж. Труглиа, Кевина Куинлана и Адама Варни.

Некоторые специалисты, которые проработали в этом бизнесе в течение многих лет, часто все еще не понимают, как диагностировать датчик воздух-топливо, или не уверены, на что смотреть при диагностике заднего кислородного датчика. Фактически, когда я начал заниматься этим бизнесом (а это было не так давно), мне сказали, что нет возможности диагностировать топливный датчик с высокой степенью достоверности.Позвольте мне прямо сказать: есть несколько способов, с помощью которых вы можете диагностировать любой датчик воздуха, топлива или кислорода и быть уверенными в том, что вы сделаете правильный ремонт.

Основы

Почему у нас вообще есть эти датчики? Датчики O2 и воздух-топливо — это личный анализатор выбросов автомобиля. Эти датчики измеряют, насколько богат или беден выхлоп.

Топливно-воздушные и кислородные датчики работают в тандеме до и после каталитического нейтрализатора. PCM сравнивает показания, чтобы проанализировать каталитическую эффективность и определить, идет ли автомобиль на богатой или обедненной смеси.

Мы займемся диагностикой каталитической эффективности позже, посмотрев на задний кислородный датчик, но сначала давайте удостоверимся, что мы понимаем, как кислородные и воздушные топливные датчики регулируют расход топлива на транспортном средстве.

Итак, когда датчик воздушного топлива или кислорода обнаруживает богатую топливную смесь в выхлопе, PCM принимает эту информацию, а затем пытается сделать противоположное, чтобы получить идеальную топливную смесь (называемую «лямбда»), отправляя корректировки топлива в противоположное направление.

Поскольку эти датчики выходят из строя на относительно высокой частоте, важно понимать, как они должны работать и какой подход мы должны использовать при их диагностике.

[PAGEBREAK]

Неисправности схемы

Прежде чем перейти к теоретическим деталям, поясним следующее:

P0135 или P0141 почти всегда являются неисправными датчиками, которые можно проверить с помощью измерения сопротивления на вашем измерителе. «OL» указывает на то, что в датчике имеется обрыв цепи нагревателя, и его следует заменить.

Датчик явно мертв в воде, не дающий никакой обратной связи, скорее всего, не проблема с проводкой. Самый простой способ подтвердить это — проверить сам датчик и посмотреть, показывает ли он напряжение на вашем глюкометре или лабораторном микроскопе.Кислородные датчики генерируют собственное напряжение, и если они ничего не показывают, они явно плохие. Попробуйте вынуть один датчик из машины и поднести его к фонарику. Вы увидите, что он вырабатывает собственное напряжение. (Датчик воздух-топливо также генерирует собственное напряжение, но его нельзя проверить таким образом.)

Используйте датчик марки OE. Я видел датчики вторичного рынка, которые функционально были идеальными с хорошим сигналом и работающими цепями нагревателя, но они все равно устанавливали коды неисправности. Не обращайте внимания на тех, кто занимается запчастями, и просто возьмите правильный датчик.Большинство азиатских автомобилей используют Denso (иногда NTK). У старых американских автомобилей обычно есть Bosch, но они также в основном перешли на Denso. Европейские автомобили в основном используют Bosch. Уокер не производит свои собственные датчики, но, по оценкам 80% клипов, они переупаковывают датчик оригинального оборудования. Если вы не уверены, с каким датчиком было установлено транспортное средство (и вы не можете прочитать его на внешней стороне датчика), либо сначала купите его у дилера, либо снимите, отнесите его к разорванным деталям или дилеру и сопоставьте. Часто вы можете купить марку оригинального оборудования на вторичном рынке, если вы придерживаетесь марки, которую вы сняли с автомобиля.

Знакомство с датчиком кислорода

Датчик кислорода измеряет количество кислорода в выхлопных газах, которое используется в процессе сгорания.

Для датчиков кислорода перед каталитическим нейтрализатором, используемых для контроля топлива:

Кислород в выхлопе меньше оптимального, поэтому напряжение сигнала превышает 450 мВ. Это отражает БОГАТЫЕ УСЛОВИЯ. Больше кислорода в выхлопе, чем оптимально, приводит к напряжению сигнала ниже 450 мВ. Это отражает СОСТОЯНИЕ Бережливого производства.

Хорошие кислородные датчики имеют ровные волны в диапазоне от 150 мВ до 850 мВ при подъеме или спуске в пределах 100 мс или меньше, когда система находится в замкнутом контуре.

Для датчиков кислорода после каталитического нейтрализатора, используемых для контроля топлива:

Кислородные датчики после каталитического вскрытия, в хорошем состоянии, показывают стабильное напряжение, обычно от 500 до 700 мВ. Если он зигзагами, каталитический нейтрализатор вызывает большие подозрения.

На некоторых автомобилях задний датчик в некоторой степени влияет на регулировку подачи топлива.Для наших целей просто полезно знать, что при проверке датчика напряжение должно повышаться, когда топливная смесь богатая, и снижаться, когда она бедная. К сожалению, невозможно в общих чертах узнать, какое напряжение является оптимальным после кошачьего кислородного датчика. Отличается производителем.

И передний, и задний кислородные датчики можно проверить одинаково:

Чтобы убедиться, что датчик реагирует должным образом на условия обогащения и обеднения, просто вызовите утечку вакуума, чтобы сделать систему обедненной, и используйте немного пропана, чтобы система работала на обогащенной смеси.Все это можно сделать, просто вытащив шланг усилителя тормозов. После того, как вы это сделаете, не забудьте пару раз нажать на тормоза, после того как соберете все вместе. Датчик должен мгновенно реагировать на богатую и обедненную смесь. В противном случае у вас может быть «ленивый» датчик, который необходимо заменить.

Тесты в режимах 5 и 6

Несмотря на то, что Mode 5 в значительной степени ушел в прошлое, и Mode 5, и Mode 6 работают одинаково. Все, что они делают, это говорят нам, доволен ли PCM обратной связью кислородных датчиков.

Режим 5 доступен не на всех транспортных средствах, кроме некоторых автомобилей без CAN, но когда он есть, вы должны просмотреть данные. На рисунках показано, как в режимах 5 и 6 отображаются показания напряжения и результаты переключения. Результаты могут быть полезны при принятии решения относительно кода неисправности P0420. Если напряжение переднего кислородного датчика недостаточно высокое или низкое и не переключается в нужное время, возможно, вы не захотите осуждать этот преобразователь. Когда режим 5 недоступен, следует использовать режим 6 для просмотра данных тестирования кислородного датчика.

Различия между кислородным и воздушно-топливным датчиками

Хотя и то, и другое используются для измерения каталитической эффективности и определения того, работает ли автомобиль на обедненной или богатой смеси, принцип их работы принципиально отличается. Датчики топливовоздушной смеси отражают состояние бедной смеси, когда их напряжение УВЕЛИЧИВАЕТСЯ, и состояние богатой смеси, когда их напряжение УМЕНЬШАЕТСЯ.

Датчики воздух-топливо используются только для контроля топлива, поэтому они всегда являются датчиком перед каталитическим нейтрализатором, а не датчиком после каталитического нейтрализатора.Датчик post-cat всегда является стандартным датчиком кислорода. В то время как датчик кислорода перед каталитическим нейтрализатором переключает напряжение с богатой на обедненную смесь, датчик воздух-топливо остается на постоянном напряжении.

[PAGEBREAK]

Знакомство с датчиком воздух-топливо

Ниже приведены некоторые важные указания:

* Не путайте PIDS диагностического прибора, поскольку большинство диагностических приборов маркируют A / F как 02.

* Некоторые стандартные / глобальные инструменты сканирования не отображают истинное напряжение.Вам понадобится сканер с точными расширенными данными. Это связано с тем, что стандарты OBD II требуют, чтобы напряжение PID датчика O2 отображалось в диапазоне от нуля до 1 вольт. Новые автомобили будут иметь точные значения напряжения датчика топлива.

* В стандартном OBD II вы часто видите процент от истинного напряжения. Чтобы отобразить фактическое напряжение PID PCM, вам понадобится сканирующий прибор с возможностью считывания расширенных данных или сканирующий прибор с заводским программным обеспечением. Достаточно сложно точно отобразить уровни напряжения, начинающиеся с 3.3 вольта (Toyota) по шкале от 0 до 1 вольт. Наиболее частое показание напряжения на универсальном / глобальном приборе сканирования составляет примерно 0,680 вольт (опять же, Toyota).

Вам необходимо знать технические характеристики датчиков топливовоздушной смеси

Одна из самых сложных вещей, связанных с датчиками топлива в воздухе, заключается в том, что никто не говорит вам, что такое заведомо исправное напряжение. Не зная, каким должен быть ваш PID, очень сложно диагностировать датчик воздух-топливо.

Следующие известные значения напряжения для датчиков воздух-топливо, собранные за последние несколько лет: 3.3 В (Toyota), 2,8 В (Honda), 1,9 В (Hyundai), 2,44 В (Subaru), 1,47 В (Nissan), 1,00 Lambda (все европейские производители). Помните, что 1,00 Ламда идеальна, в то время как любое движение выше 1,00 (т. Е. 1,01) является одним идеальным наклоном, а любое движение ниже соответствует той же пропорции. Например, лямбда 0,85 может установить системный DTC с LTFT -15%. Компании не всегда готовы предоставить эту информацию, поэтому вам придется сравнивать напряжения с известными хорошими автомобилями в вашем магазине.

В противном случае вы можете подключить свой счетчик последовательно с датчиком воздух-топливо в режиме ампер.Идеальное показание — ноль ампер. Каждый миллиампер выше нуля — это обедненный процентный пункт, а каждый миллиампер ниже нуля — богатый процентный пункт. Принципиально это работает так же, как анализ выбросов.

Диагностика датчиков воздух-топливо

Датчик воздух-топливо можно проверить так же, как датчик кислорода, установив режим обедненной и богатой смеси, чтобы убедиться, что датчик быстро и точно реагирует. Если у вас есть спецификации напряжения, вы можете убедиться, что датчик точно реагирует на богатые и обедненные условия, и сравнить то, что вы видите, с тем, что вы считаете хорошим.

На графике датчика воздух-топливо будут небольшие неровности. Сопряженный с ним датчик кислорода после кошки не должен колебаться, а вместо этого должен оставаться довольно стабильным где-то между 500 и 700 мВ.

По сути, воздушно-топливные датчики работают так же, как и обычные кислородные датчики, но зеркально. Когда состояние богатое, напряжение уменьшается. Напротив, когда состояние бедное, их напряжение резко возрастает. Это противоположно нашей обычной склонности рассматривать высокие напряжения как богатый индикатор, а низкие — как худой, поэтому будьте осторожны.

Как мы видим, по мере увеличения положения дроссельной заслонки и оборотов двигателя и обогащения смеси напряжение падает. Напряжение повышается, когда частота вращения двигателя и положение дроссельной заслонки снижаются, так как смесь обедняется, чтобы вернуть автомобиль в надлежащее состояние воздушно-топливной смеси.

[PAGEBREAK]

Датчики кислорода / воздух-топливо и катализаторы

Датчики кислорода и воздух-топливо должны работать предсказуемо, поскольку это их работа.Они размещаются до и после каталитического нейтрализатора (только датчики кислорода), чтобы они могли проверить, очищает ли нейтрализатор выбросы.

Если кошка работает правильно, она уберет выбросы, и датчики передадут эту информацию обратно в PCM.

Перед каталитическим нейтрализатором кислородный датчик будет зигзагообразно двигаться вверх и вниз. Напротив, датчик воздух-топливо будет иметь стабильное напряжение. Датчик кислорода после каталитического нейтрализатора будет прямолинейным, если каталитический нейтрализатор в большинстве случаев исправен.

Если каталитический нейтрализатор неисправен, кислородный датчик после каталитического нейтрализатора будет отражать кислородный датчик после каталитического нейтрализатора. Иногда у датчика кислорода после каталитического нейтрализатора будет промежуток времени между напряжением переключения датчика перед каталитическим нейтрализатором и самим собой. Это часто является нормальным явлением во время внезапного выброса топлива, когда каталитический нейтрализатор, даже если он исправен, не может немедленно очиститься.

Реальная диагностика топливовоздушного датчика: Subaru Forester P0130 2002 года и P0171

Один из наших лучших клиентов привез свой автомобиль, потому что на нем горел индикатор проверки двигателя.В остальном автомобиль работал нормально. Итак, она привела машину, и в этот момент свет оказался выключенным. Итак, мы заменили масло и отправили машину в путь. Через несколько минут после того, как она ушла, снова загорелся индикатор проверки двигателя. Вот тогда и началось самое интересное.

Первое, что мы сделали, это отсканировали коды.

После этого мы проверили TSB, но не нашли ни одного, и стали искать совпадения в Identifix. Судя по всему, многие датчики воздух-топливо выходят из строя, но тест, рекомендованный Identifix, нас озадачил.В нем говорилось о замене датчика, если кислородный датчик после катушки был богат, в то время как краткосрочная корректировка топлива была обедненной.

Графическое отображение данных показало некоторые интересные результаты.

Очевидно, STFT был полностью выключен и указывал на то, что могло быть датчиком кислорода смещенным обеднением или серьезной утечкой вакуума. Метод, который рекомендовал Identifix, заключался в том, чтобы посмотреть на данные заднего кислородного датчика, чтобы увидеть, были ли они «богатыми», что, очевидно, указывало бы на то, что датчик воздух-топливо застрял на обедненной смеси и, таким образом, управлял топливом до тех пор, пока система не стала на самом деле богатой, хотя теоретически работала. наклонять.Похоже, что это и происходило.

Задний кислородный датчик был на 800 мВ, что на высоком уровне … Я думаю. Однако нам этого недостаточно.

Итак, нам нужно было выяснить, соответствует ли топливный датчик спецификации. У Autoland Scientech Vedis II был ФИД, который давал датчику топливовоздушного отношения лямбда. Простите за плохую картинку, но эти снимки экрана сделаны в реальных условиях магазина. Как видите, лямбда была возведена на скудную территорию, здесь она зафиксирована на 1.21.

Мы добавили пропан, и датчик не сдвинулся с места. Он был прижат худым.

Через несколько минут после того, как мы закончили тест, датчик снова начал работать нормально, и лямбда упала до 1,00. STFT был нормальным. Что касается нас, то мы обнаружили периодически неисправный датчик воздух-топливо во время полета. Однако мы хотели получить характеристики напряжения для этого транспортного средства, когда оно было хорошим, потому что производители, как правило, используют одинаковое напряжение для всех транспортных средств, которые у них есть.

Для тестирования этого датчика не потребовалось никаких изысков или поиска чего-либо на схеме подключения.Датчик имел крышку над областью с положительным и отрицательным знаком, предназначенную для подключения к измерительным проводам (Рисунок 1). На нашем измерителе мы показываем 2,44 В. Мы просто заменили датчик, проверили лямбду и остались довольны тем, что нашли. Машину отправили в путь и с тех пор не возвращали.

Подводя итог

Датчики кислорода и датчики состава топливовоздушной смеси очень сложны. Они просто сообщают PCM, идет ли автомобиль на обедненной или обедненной смеси. Хорошие специалисты запутались в том, что годами они работали над датчиками кислорода и не понимали, что воздух-топливо работает принципиально по-другому.

Однако датчики воздух-топливо используются на многих автомобилях уже более 10 лет. Нам нужно знать, как они работают, как вторая натура. При правильных характеристиках и методах тестирования, описанных здесь, нет причин, по которым вы не можете легко и быстро диагностировать эти датчики.

[PAGEBREAK]

NASCAR теперь использует впрыск

Поскольку NASCAR заменяет карбюрацию впрыском топлива в гонках Sprint Cup в 2012 году, Bosch является эксклюзивным поставщиком кислородных датчиков для новых двигателей.Официальный партнер NASCAR по производительности, Bosch поставляет два специально для NASCAR широкополосных датчика кислорода для каждого автомобиля. Эти сложные датчики будут предоставлять важные данные для управления системами управления впрыском топлива гоночных автомобилей.

«Два широкополосных датчика кислорода Bosch, по одному на каждом ряду двигателей, практически непрерывно передают переменную информацию о характеристиках двигателя в систему управления подачей топлива, которая контролирует топливные форсунки и определяет, как автомобиль реагирует на условия гонки.Это изменение впрыска топлива даст водителям NASCAR улучшенный контроль над производительностью своего автомобиля, а также над расходом топлива. Датчики кислорода жизненно важны для достижения максимальной производительности на каждой трассе, — сказал Вольфганг Хустедт, менеджер Bosch по автоспорту в Северной Америке.

Как работают кислородные датчики для выполнения этой очень важной функции?

Все началось в 1899 году, когда профессор Вальтер Нернст из Лейпцига, Германия, разработал теорию «концентрационной ячейки», которая, как и батарея, использует газонепроницаемый керамический электролит, который становится электропроводным при температурах выше 625-650. ° F.Эта «ячейка Нернста» переносит ионы кислорода из «эталонного воздуха» внутри ячейки во внешнюю среду (поток выхлопных газов) или из внешней среды в эталонный воздух в ячейке. Этот поток ионов генерирует измеримое напряжение, отражающее разницу в содержании кислорода между газом вне датчика и эталонным воздухом внутри датчика.

Содержание кислорода показывает, являются ли выхлопные газы «богатыми» или «бедными», и инженеры Bosch использовали основные теории и эксперименты Нернста для создания самого первого автомобильного датчика кислорода.После обширных экспериментов, испытаний и инженерных разработок новаторский автомобильный кислородный датчик Bosch был впервые установлен на Volvo 1976 года.

Цель кислородного датчика — помочь системе управления подачей топлива двигателя приблизиться или поддерживать идеальное стехиометрическое соотношение воздуха и топлива 14,7: 1. Почти во всех датчиках кислорода бедная смесь (более 14,7: 1) вызывает падение выходного напряжения датчика кислорода, в то время как богатая смесь (менее 14,7: 1) вызывает повышение выходного сигнала датчика.Если смесь идеально сбалансирована на стехиометрическом уровне, датчик посылает минимальный сигнал (около 0,45 В), который сообщает бортовому компьютеру, что смесь воздух / топливо правильная.

Скорость реакции кислородных датчиков на изменение уровня кислорода в выхлопных газах определяется самим датчиком и типом системы подачи топлива, которую использует двигатель. Датчики кислорода, используемые в старых карбюраторах с обратной связью, переключаются каждую секунду при 2500 об / мин. Датчики, установленные с системами впрыска топлива в корпусе дроссельной заслонки, переключаются два или три раза в секунду при 2500 об / мин, в то время как более новые датчики, установленные с системами многоточечного впрыска топлива, могут переключаться от пяти до семи раз в секунду при 2500 об / мин.

Широкополосные датчики обеспечивают переменные показания

Очень сложный широкополосный датчик кислорода Bosch с подогревом, используемый NASCAR, использует внутреннюю многослойную керамическую полосу и добавляет совершенно новую концепцию — «насосную ячейку». Эта насосная ячейка позволяет широкополосному датчику точно измерять соотношение воздух / топливо и генерировать переменный сигнал, практически непрерывно, который сообщает показания от очень богатой до очень бедной и где-то между ними, а не просто «богатая» »Или« наклон », как и в случае с другими датчиками.

КАК ДИАГНОСТИРОВАТЬ И ЗАМЕНИТЬ

Компьютеризированные системы управления двигателем полагаются на входные данные от различных датчиков для регулирования производительности двигателя, выбросов и других важных функций. Датчики должны предоставлять точную информацию, в противном случае могут возникнуть проблемы с управляемостью, повышенный расход топлива и сбои в выбросах.

Датчик кислорода — один из ключевых датчиков в этой системе. Его часто называют датчиком «O2», потому что O2 — это химическая формула кислорода (атомы кислорода всегда перемещаются парами, а не поодиночке).Его также можно назвать датчиком h3O2 для подогреваемого кислородного датчика, поскольку он имеет внутреннюю цепь нагревателя, которая доводит датчик до рабочей температуры после холодного запуска.

Первый датчик O2 был представлен в 1976 году на Volvo 240. Следующие автомобили в Калифорнии получили их в 1980 году, когда правила Калифорнии по выбросам требовали более низких выбросов. Федеральные законы о выбросах сделали датчики O2 практически обязательными для всех автомобилей и легких грузовиков, построенных с 1981 года. И теперь, когда действуют правила OBD-II (автомобили 1996 года и новее), многие автомобили теперь оснащены несколькими датчиками O2, некоторые из которых целых четыре!

Датчик O2 установлен в выпускном коллекторе для контроля количества несгоревшего кислорода в выхлопных газах, когда выхлопные газы выходят из двигателя.Контроль уровня кислорода в выхлопных газах — это способ измерения топливной смеси. Он сообщает компьютеру, является ли топливная смесь богатой (меньше кислорода) или бедной (больше кислорода).

На относительную насыщенность или обедненную смесь топливной смеси может влиять множество факторов, включая температуру воздуха, температуру охлаждающей жидкости двигателя, барометрическое давление, положение дроссельной заслонки, расход воздуха и нагрузку на двигатель. Существуют и другие датчики для отслеживания этих факторов, но датчик O2 является главным монитором того, что происходит с топливной смесью.Следовательно, любые проблемы с датчиком O2 могут вывести из строя всю систему.

ЦЕПЬ УПРАВЛЕНИЯ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ ТОПЛИВНОЙ СМЕСИ

Компьютер использует вход датчика кислорода для регулирования топливной смеси, что называется «контуром управления с обратной связью» по топливу. Компьютер ориентируется на датчик O2 и реагирует изменением топливной смеси. Это приводит к соответствующему изменению показаний датчика O2. Это называется работой «замкнутого контура», потому что компьютер использует вход датчика O2 для регулирования топливной смеси.Результатом является постоянное переключение от богатой к обедненной смеси, что позволяет каталитическому нейтрализатору работать с максимальной эффективностью, сохраняя при этом среднюю общую топливную смесь в надлежащем балансе для минимизации выбросов. Это сложная установка, но она работает.

Когда сигнал от датчика O2 не поступает, как в случае, когда холодный двигатель запускается впервые (или выходит из строя датчик 02), компьютер заказывает фиксированную (неизменную) богатую топливную смесь. Это называется операцией «разомкнутого контура», потому что входной сигнал от датчика O2 не используется для регулирования топливной смеси.

Если двигатель не переходит в замкнутый цикл, когда датчик O2 достигает рабочей температуры, или выходит из замкнутого цикла из-за потери сигнала датчика O2, двигатель будет работать на слишком богатой смеси, что приведет к увеличению расхода топлива и выбросов. Неисправный датчик охлаждающей жидкости также может предотвратить переход системы в замкнутый контур, потому что компьютер также учитывает температуру охлаждающей жидкости двигателя при принятии решения о переходе в замкнутый цикл.

КАК РАБОТАЕТ КИСЛОРОДНЫЙ ДАТЧИК

Датчик O2 работает как миниатюрный генератор и вырабатывает собственное напряжение, когда нагревается.Внутри вентилируемой крышки на конце датчика, который ввинчивается в выпускной коллектор, находится циркониевая керамическая колба. Колба снаружи покрыта пористым слоем платины. Внутри колбы находятся две платиновые полоски, которые служат электродами или контактами.

Наружная часть колбы подвергается воздействию горячих газов в выхлопе, в то время как внутренняя часть колбы выходит изнутри через корпус датчика во внешнюю атмосферу. Кислородные датчики старого образца на самом деле имеют небольшое отверстие в корпусе, чтобы воздух мог попасть в датчик, но датчики O2 нового типа «дышат» через свои проводные разъемы и не имеют вентиляционного отверстия.Трудно поверить, но небольшое пространство между изоляцией и проводом обеспечивает достаточно места для проникновения воздуха в датчик (по этой причине никогда не следует наносить смазку на разъемы датчика O2, поскольку она может блокировать поток воздуха). . Проветривание датчика через провода, а не через отверстие в корпусе, снижает риск попадания грязи или воды, которые могут засорить датчик изнутри и вызвать его выход из строя.

Разница в уровнях кислорода между выхлопным и наружным воздухом внутри датчика вызывает прохождение напряжения через керамическую грушу.Чем больше разница, тем выше значение напряжения.

Датчик кислорода обычно вырабатывает примерно до 0,9 вольт, когда топливная смесь богатая и в выхлопе мало несгоревшего кислорода. Когда смесь обеднена, выходное напряжение датчика упадет примерно до 0,2 В или меньше. Когда топливно-воздушная смесь сбалансирована или находится в точке равновесия около 14,7: 1, датчик будет показывать около 0,45 вольт.

Когда компьютер получает сигнал обогащения (высокое напряжение) от датчика O2, он снижает топливную смесь, чтобы уменьшить напряжение обратной связи датчика.Когда показания датчика O2 становятся бедными (низкое напряжение), компьютер снова меняет направление, заставляя топливную смесь обогащаться. Это постоянное колебание топливной смеси вперед и назад происходит с разными скоростями в зависимости от топливной системы. Скорость перехода самая низкая на двигателях с карбюраторами с обратной связью, обычно один раз в секунду при 2500 об / мин. Двигатели с впрыском в корпус дроссельной заслонки несколько быстрее (2–3 раза в секунду при 2500 об / мин), а двигатели с многоточечным впрыском являются самыми быстрыми (5–7 раз в секунду при 2500 об / мин).

Датчик кислорода должен быть горячим (около 600 градусов или выше), прежде чем он начнет генерировать сигнал напряжения, поэтому многие датчики кислорода имеют внутри небольшой нагревательный элемент, чтобы помочь им быстрее достичь рабочей температуры. Нагревательный элемент также может предотвратить слишком сильное охлаждение датчика во время длительного холостого хода, что может привести к возврату системы к разомкнутому контуру.

Датчики O2 с подогревом используются в основном в новых автомобилях и обычно имеют 3 или 4 провода. Старые однопроводные датчики O2 не имеют нагревателей.При замене датчика O2 убедитесь, что он того же типа, что и оригинальный (с подогревом или без подогрева). кислородных датчиков на двигатель увеличилось вдвое. Второй датчик кислорода теперь используется после каталитического нейтрализатора для контроля его эффективности. На двигателях V6 или V8 с двойным выхлопом это означает, что можно использовать до четырех датчиков O2 (по одному для каждого ряда цилиндров и по одному после каждого преобразователя).

Система OBD II предназначена для контроля выбросов двигателя. Это включает в себя наблюдение за всем, что может вызвать увеличение выбросов. Система OBD II сравнивает показания уровня кислорода датчиков O2 до и после преобразователя, чтобы увидеть, снижает ли преобразователь загрязняющие вещества в выхлопных газах. Если он видит незначительные изменения в показаниях уровня кислорода или совсем не видит их, это означает, что преобразователь не работает должным образом.Это приведет к включению контрольной лампы неисправности (MIL).

ДИАГНОСТИКА ДАТЧИКА КИСЛОРОДА

Датчики O2 невероятно надежны, учитывая условия эксплуатации, в которых они живут. Но датчики O2 изнашиваются и в конечном итоге должны быть заменены.

Характеристики датчика O2 имеют тенденцию к снижению с возрастом, поскольку загрязнения накапливаются на наконечнике датчика и постепенно снижают его способность генерировать напряжение. Такое ухудшение может быть вызвано различными веществами, попадающими в выхлопные газы, такими как свинец, силикон, сера, масляная зола и даже некоторые топливные присадки.Датчик также может быть поврежден факторами окружающей среды, такими как вода, брызги дорожной соли, масло и грязь.

По мере того, как датчик стареет и становится вялым, время, необходимое для реакции на изменения в топливно-воздушной смеси, замедляется, что приводит к увеличению выбросов. Это происходит потому, что колебания топливной смеси замедляются, что снижает эффективность преобразователя. Эффект более заметен на двигателях с многоточечным впрыском топлива (MFI), чем с электронной карбюрацией или впрыском через корпус дроссельной заслонки, потому что соотношение топлива изменяется намного быстрее при использовании MFI.

Если датчик полностью умирает, результатом может быть фиксированная богатая топливная смесь. По умолчанию для большинства применений с впрыском топлива средний диапазон составляет три минуты. Это вызывает большой скачок расхода топлива, а также выбросов. А если преобразователь перегреется из-за богатой смеси, он может выйти из строя.

Одно исследование EPA показало, что 70% автомобилей, не прошедших тест на выбросы I / M 240, нуждались в новом датчике O2.

Большинство проблем с датчиком O2 приводят к тому, что система OBD II устанавливает один или несколько диагностических кодов неисправности (DTC) и включает световой индикатор Check Engine.Это коды OBD, связанные с неисправностями датчика O2:

КОДЫ НЕИСПРАВНОСТЕЙ ДАТЧИКА КИСЛОРОДА

P0030 …. Цепь управления нагревателем HO2S, ряд 1, датчик 1
P0031 …. Низкий уровень цепи управления нагревателем HO2S, ряд 1, датчик 1
P0032. … Высокий уровень сигнала в цепи управления нагревателем датчика кислорода (HO2S), ряд 1, датчик 1
P0033 …. Цепь управления перепускным клапаном турбонагнетателя
P0034 …. Низкий уровень цепи управления перепускным клапаном турбонагнетателя
P0035 …. Высокий уровень сигнала в цепи управления перепускным клапаном турбонагнетателя
P0036 …. Цепь управления нагревателем HO2S, ряд 1, датчик 2
P0037…. Цепь управления нагревателем HO2S, ряд 1, датчик 2
P0038 …. Цепь управления нагревателем HO2S, ряд 1, датчик 2
P0042 …. Цепь управления нагревателем HO2S, ряд 1, датчик 3
P0043 …. Управление нагревателем HO2S Цепь низкого уровня, ряд 1, датчик 3
P0044 …. Цепь управления нагревателем HO2S, высокий уровень, ряд 1, датчик 3
P0050 …. Цепь управления нагревателем HO2S, ряд 2, датчик 1
P0051 …. Цепь управления нагревателем HO2S, ряд 2, датчик 1
P0052 …. Цепь управления нагревателем HO2S, высокий ряд 2, датчик 1
P0056 ….HO2S Цепь управления нагревателем, ряд 2, датчик 2
P0057 …. Цепь управления нагревателем HO2S, ряд 2, датчик 2
P0058 …. Цепь управления нагревателем HO2S, ряд 2, датчик 2
P0062 …. Цепь управления нагревателем HO2S, ряд 2 Датчик 3
P0063 …. Цепь управления нагревателем HO2S, ряд 2, датчик 3
P0064 …. Цепь управления нагревателем HO2S, ряд 2, датчик 3
P0130 …. Цепь датчика O2, ряд 1, датчик 1
P0131 .. ..O2 Цепь датчика, ряд 1, датчик 1, низкое напряжение
P0132 …. Цепь датчика О2, ряд 1, датчик 1, высокое напряжение
P0133…. Цепь датчика О2 медленный отклик, ряд 1, датчик 1
P0134 …. Цепь датчика кислорода не обнаружена, ряд 1, датчик 1
P0135 …. Цепь нагревателя датчика О2, ряд 1, датчик 1
P0136 …. Датчик O2 Неисправность цепи, ряд 1, датчик 2
P0137 …. Цепь датчика О2, низкое напряжение, ряд 1, датчик 2
P0138 …. Цепь датчика О2, ряд 1, датчик 2
P0139 …. Цепь датчика О2, медленное реагирование, ряд 1, датчик 2
P0140 …. Нет активности в цепи датчика кислорода, банк 1, датчик 2
P0141…. Цепь нагревателя датчика О2, ряд 1, датчик 2
P0142 …. Неисправность цепи датчика О2, ряд 1, датчик 3
P0143 …. Низкое напряжение в цепи датчика О2, ряд 1, датчик 3
P0144 …. Высокий уровень сигнала в цепи датчика О2 Напряжение, ряд 1, датчик 3
P0145 …. Цепь датчика O2, медленный отклик, ряд 1, датчик 3
P0146 …. Цепь датчика O2, не обнаружена активность, блок 1, датчик 3
P0147 …. Цепь нагревателя датчика O2, ряд 1, датчик 3

Если датчик O2 работает незначительно вялым или слегка смещен на богатую или обедненную смесь, он может не установить код неисправности.Единственный способ узнать, нормально ли работает датчик O2, — это проверить его реакцию на изменения в топливно-воздушной смеси. Вы можете прочитать выходное напряжение датчика O2 с помощью сканирующего прибора или цифрового вольтметра, но переходы трудно увидеть, потому что числа сильно меняются. Лучше всего наблюдать за изменениями выходного напряжения датчика O2 с помощью цифрового запоминающего осциллографа (DSO). Осциллограф отобразит выходное напряжение датчика в виде волнистой линии, которая показывает как его амплитуду (минимальное и максимальное напряжение), так и его частоту (скорость перехода от богатого к обедненному).

Хороший датчик O2 должен генерировать колеблющуюся форму волны на холостом ходу, при которой напряжение изменяется от почти минимального (0,1 В) до почти максимального (0,9 В). Искусственное обогащение топливной смеси путем подачи пропана во впускной коллектор должно привести к тому, что датчик среагирует почти немедленно (в течение 100 миллисекунд) и перейдет на максимальный (0,9 В) выходной сигнал. Создание обедненной смеси путем открытия вакуумной линии должно привести к падению выходного сигнала датчика до минимума (0.1в) значение. Если датчик не переключается вперед и назад достаточно быстро, это может указывать на необходимость замены.

Если цепь датчика O2 разомкнута, закорочена или выходит за пределы допустимого диапазона, она может установить код неисправности и загореться контрольной лампой проверки двигателя или неисправности. Если дополнительная диагностика выявляет неисправность датчика, требуется его замена. Но многие датчики O2, которые сильно испорчены, продолжают работать достаточно хорошо, чтобы не устанавливать код неисправности, но недостаточно хорошо, чтобы предотвратить увеличение выбросов и расхода топлива.Таким образом, отсутствие кода неисправности или контрольной лампы не означает, что датчик O2 работает правильно. Датчик может быть ленивым, или смещенным, богатым или бедным.

Компания под названием Lenehan Research производит портативный тестер датчика O2, который проверяет время отклика датчика O2, чтобы определить, хорошее оно или плохое. Тестер требует, чтобы датчик кислорода перескочил с уровня ниже 175 мВ до уровня выше 800 мВ менее чем за 100 мс, когда дроссельная заслонка открыта. — отрезал. Если датчик не реагирует достаточно быстро, тест не проходит.Тестер также показывает работу с обратной связью на быстром, сверхъярком цветном 10-светодиодном дисплее и проверяет управление PCM системой управления с обратной связью по топливу.

ЗАМЕНА ДАТЧИКА КИСЛОРОДА

Очевидно, что любой неисправный датчик O2 требует замены. Но также может быть полезно периодически заменять датчик O2 для профилактического обслуживания. Замена стареющего датчика O2, который стал медленно работать, может восстановить максимальную топливную эффективность, минимизировать выбросы выхлопных газов и продлить срок службы преобразователя.

Необогреваемые одно- или двухпроводные датчики O2 на автомобилях с 1976 по начало 1990-х годов можно заменять каждые 30 000–50 000 миль. Подогреваемые 3- и 4-проводные датчики O2 в приложениях с середины 1980-х до середины 1990-х годов можно менять каждые 60 000 миль. На автомобилях, оборудованных OBD ​​II (1996 и новее), можно рекомендовать интервал замены 100 000 миль.

Датчик кислорода можно снять с выпускного коллектора с помощью специального гнезда датчика кислорода (в котором есть вырез для очистки проводов) или гнезда 22 мм.Датчик выйдет легче, если двигатель немного теплый, но не горячий на ощупь. Поместите гнездо на датчик и поверните против часовой стрелки, чтобы ослабить его. Если он замерз, нанесите проникающее масло и нагрейте основание датчика.

При установке нового кислородного датчика прямого монтажа или штатного кислородного датчика разъем проводки нового датчика вставляется в разъем без каких-либо изменений. Но если вы устанавливаете «универсальный» кислородный датчик, исходный разъем проводки придется отрезать, чтобы провода на новом датчике можно было соединить с проводами, идущими к разъему.В 4-проводных датчиках один провод является сигнальным, один — заземлением, а два других — для цепи нагревателя. Провода имеют цветовую кодировку, но цвета на универсальном датчике, вероятно, не будут совпадать с цветами на исходном датчике. См. Таблицу ниже с цветовой кодировкой, используемой на датчиках кислорода различных марок:

Датчик кислорода, вопросы и ответы

Сколько датчиков кислорода установлено на современных двигателях?

Зависит от года выпуска и типа двигателя.На большинстве четырех- и рядных шестицилиндровых двигателей обычно установлен единственный кислородный датчик, установленный в выпускном коллекторе. На двигателях V6, V8 и V10 обычно есть два датчика кислорода, по одному в каждом выпускном коллекторе. Это позволяет компьютеру контролировать воздушно-топливную смесь из каждого ряда цилиндров.

На более поздних моделях автомобилей с OBD II (некоторые модели 1993 и 94 года, а также все модели 1995 года и новее) один или два дополнительных кислородных датчика также устанавливаются в каталитическом нейтрализаторе или за ним для контроля эффективности преобразователя.Они называются датчиками O2, расположенными ниже по потоку, и их будет по одному для каждого преобразователя, если двигатель имеет двойные выхлопы с отдельными преобразователями.

Как кислородные датчики идентифицируются на диагностическом приборе?

При отображении на сканирующем приборе правый и левый верхние кислородные датчики обычно обозначаются Bank 1, Sensor 1 и Bank 2, Sensor 1. Датчик Bank 1 всегда будет находиться на той же стороне двигателя V6 или V8, что и цилиндр номер один.

На сканирующем приборе нижний датчик на четырех- или рядном шестицилиндровом двигателе с одним выхлопом обычно обозначается Bank 1, Sensor 2.На двигателях V6, V8 или V10 нижний датчик O2 может быть помечен как банк 1 или банк 2, датчик 2. Если двигатель V6, V8 или V10 имеет двойной выхлоп с двойными преобразователями, нижние датчики O2 будут обозначены как банк 1, Датчик 2 и ряд 2, датчик 2. Или нижний кислородный датчик может быть помечен как блок 1 Датчик 3, если двигатель имеет два верхних кислородных датчика в выпускном коллекторе (некоторые делают для более точного контроля выбросов).

Важно знать, как идентифицируются датчики O2, потому что диагностический код неисправности, указывающий на неисправный датчик O2, требует замены определенного датчика.Блок 1 Датчик 1 может быть задним датчиком O2 на поперечном V6 или датчиком на переднем выпускном коллекторе. Более того, датчики O2 на поперечном двигателе могут быть помечены иначе, чем датчики на заднем приводе. От одного производителя транспортного средства к другому не так много единообразия в том, как маркируются датчики O2, поэтому всегда обращайтесь к документации OEM по обслуживанию, чтобы узнать, какой датчик является датчиком 1 банка 1, а какой датчиком 1 банка 2. информацию бывает трудно найти.Некоторые OEM-производители четко определяют, какой датчик O2 является каким, а другие — нет. В случае сомнений позвоните дилеру и спросите кого-нибудь в сервисной службе.

Чтобы узнать, где находится датчик кислорода, щелкните здесь.

Как датчик O2 ниже по потоку контролирует эффективность преобразователя?

Нижний кислородный датчик в каталитическом нейтрализаторе или за ним работает точно так же, как верхний кислородный датчик в выпускном коллекторе. Датчик вырабатывает напряжение, которое изменяется при изменении количества несгоревшего кислорода в выхлопных газах.Если датчик O2 является традиционным датчиком циркониевого типа, выходное напряжение падает примерно до 0,2 В при обедненной топливной смеси (больше кислорода в выхлопе). Когда топливная смесь богатая (меньше кислорода в выхлопе), выходной сигнал датчика подскакивает до максимума около 0,9 вольт. Сигнал высокого или низкого напряжения сообщает PCM, что топливная смесь богатая или бедная.

На некоторых более новых автомобилях используется новый тип датчика топлива с широким соотношением сторон (WRAF). Вместо того, чтобы генерировать сигнал высокого или низкого напряжения, сигнал изменяется прямо пропорционально количеству кислорода в выхлопных газах.Это обеспечивает более точное измерение для лучшего контроля топлива. Эти датчики также называются широкополосными датчиками кислорода, поскольку они могут считывать очень бедные топливно-воздушные смеси.

Система OBD II контролирует эффективность преобразователя, сравнивая сигналы верхнего и нижнего кислородных датчиков. Если преобразователь выполняет свою работу и снижает количество загрязняющих веществ в выхлопных газах, нижний кислородный датчик должен показывать небольшую активность (несколько переходов от обедненной к богатой, которые также называются «перекрестным подсчетом»).Показание напряжения датчика также должно быть достаточно стабильным (не повышаться или понижаться) и составлять в среднем 0,45 В или выше.

Если сигнал нижнего кислородного датчика начинает отражать сигнал верхнего кислородного датчика (ов), это означает, что эффективность преобразователя снизилась и преобразователь не очищает загрязняющие вещества в выхлопных газах. Пороговое значение для установки диагностического кода неисправности (DTC) и включения контрольной лампы неисправности (MIL) — это когда выбросы, по оценкам, превышают федеральные ограничения на 1.5 раз. См. Раздел «Поиск и устранение неисправностей кода катализатора P0420» для получения дополнительной информации о проблемах преобразователя.

Если эффективность преобразователя снизилась до точки, при которой транспортное средство может превышать предел загрязнения, PCM включит контрольную лампу неисправности (MIL) и установит диагностический код неисправности. В этот момент может потребоваться дополнительная диагностика для подтверждения неисправного преобразователя. Если датчики O2 на входе и выходе работают нормально и показывают снижение эффективности преобразователя, преобразователь необходимо заменить, чтобы восстановить соответствие требованиям по выбросам.Автомобиль не пройдет тест на выбросы OBD II, если в PCM есть коды преобразователя.

В чем разница между «подогреваемым» и «ненагреваемым» кислородным датчиком?

Подогреваемые кислородные датчики имеют внутреннюю цепь нагревателя, которая доводит датчик до рабочей температуры быстрее, чем ненагреваемый датчик. Кислородный датчик должен быть горячим (примерно от 600 до 650 градусов по Фаренгейту), прежде чем он сгенерирует сигнал напряжения. Горячий выхлоп двигателя будет обеспечивать достаточно тепла, чтобы довести датчик O2 до рабочей температуры, но это может занять несколько минут в зависимости от температуры окружающей среды, нагрузки двигателя и скорости.В это время система управления с обратной связью по топливу остается в «разомкнутом контуре» и не использует сигнал датчика O2 для регулировки топливной смеси. Обычно это приводит к богатой топливной смеси, потраченному впустую топливу и более высоким выбросам.

Путем добавления цепи внутреннего нагревателя к датчику кислорода можно направить напряжение через нагреватель, как только двигатель начнет нагревать датчик. Нагревательный элемент представляет собой резистор, который накаляется докрасна, когда через него проходит ток. Нагреватель доводит датчик до рабочей температуры в течение от 20 до 60 секунд в зависимости от датчика, а также поддерживает датчик кислорода в горячем состоянии, даже когда двигатель работает на холостом ходу в течение длительного периода времени.

Датчики O2 с подогревом обычно имеют два-три или четыре провода (дополнительные провода предназначены для цепи нагревателя). Примечание. Сменные датчики O2 должны иметь такое же количество проводов, что и исходные, и иметь такое же внутреннее сопротивление.

Система OBD II также контролирует цепь нагревателя и устанавливает код неисправности, если цепь нагревателя внутри датчика O2 неисправна. Нагреватель является частью датчика и не может быть заменен отдельно, поэтому, если цепь нагревателя разомкнута или закорочена и проблема не во внешней проводке или разъеме датчика, датчик O2 необходимо заменить.

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, чтобы просмотреть или загрузить эту статью в виде файла PDF

Связанные статьи о датчиках двигателя:

Расположение датчиков кислорода

Определение проблем с выбросами (датчики O2)

Анализ датчиков двигателя

Общие сведения о системах управления двигателем

Модули управления трансмиссией (PCM)

Все о бортовой диагностике II (OBD II)

Обнуление диагностики OBD II

OBD Монитор не готов

Каталитические преобразователи

Поиск и устранение неисправностей каталитического нейтрализатора P0420 Код

Низкая экономия топлива (причины)

Щелкните здесь, чтобы увидеть больше технических статей Carley Automotive

Нужна информация в заводском руководстве по обслуживанию вашего автомобиля?

Датчики кислорода: подробное руководство о том, как работают датчики кислорода и что они делают

Датчик кислорода (обычно называемый «датчиком O2», поскольку O2 — это химическая формула кислорода) установлен в выпускном коллекторе транспортного средства для отслеживания количества несгоревшего кислорода в выхлопных газах, когда выхлопные газы выходят из двигателя.

Контролируя уровни кислорода и отправляя эту информацию на компьютер вашего двигателя, эти датчики сообщают вашему автомобилю, является ли топливная смесь богатой (недостаточно кислорода) или бедной (слишком много кислорода). Правильное соотношение воздух-топливо имеет решающее значение для поддержания плавности хода вашего автомобиля.

Поскольку датчик O2 играет важную роль в работе двигателя, выбросах и топливной экономичности, важно понимать, как они работают, и следить за тем, чтобы ваш датчик работал должным образом.

Количество кислородных датчиков в автомобиле варьируется.Каждый автомобиль, выпущенный после 1996 года, должен иметь кислородный датчик перед и после каждого каталитического нейтрализатора. Таким образом, в то время как большинство транспортных средств имеют два датчика кислорода, двигатели V6 и V8, оснащенные двойным выхлопом, имеют четыре датчика кислорода — один перед каталитическим нейтрализатором и за ним на каждом ряду двигателя.

Автомобильный датчик 02 используется для измерения количества кислорода в выхлопных газах и передачи этой обратной связи на компьютер вашего автомобиля.Затем компьютер использует эту информацию для корректировки воздушно-топливной смеси.

Датчики кислорода работают, вырабатывая собственное напряжение, когда они становятся горячими (примерно 600 ° F). На наконечнике датчика кислорода, который подключается к выпускному коллектору, находится циркониевая керамическая колба. Внутренняя и внешняя части колбы покрыты пористым слоем платины, которая служит электродами. Внутренняя часть колбы вентилируется изнутри через корпус датчика во внешнюю атмосферу.

Когда внешняя часть баллона подвергается воздействию горячих газов выхлопных газов, разница в уровнях кислорода между баллоном и внешней атмосферой внутри датчика вызывает прохождение напряжения через баллон.

Если соотношение топлива бедное (недостаточно топлива в смеси), напряжение относительно низкое — примерно 0,1 вольт. Если соотношение топлива богатое (слишком много топлива в смеси), напряжение относительно высокое — примерно 0,9 вольт. Когда топливно-воздушная смесь находится в стехиометрическом соотношении (14,7 частей воздуха на 1 часть топлива), кислородный датчик выдает 0,45 вольт.

Датчик кислорода 1 — это датчик кислорода перед каталитическим нейтрализатором.Он измеряет соотношение воздух-топливо в выхлопе, выходящем из выпускного коллектора, и отправляет сигналы высокого и низкого напряжения в модуль управления трансмиссией для регулирования топливовоздушной смеси. Когда модуль управления трансмиссией получает сигнал низкого напряжения (обедненной смеси), он компенсирует это за счет увеличения количества топлива в смеси. Когда модуль управления трансмиссией получает сигнал высокого напряжения (богатый), он обедняет смесь, уменьшая количество топлива, которое он добавляет в смесь.

Использование модулем управления трансмиссией входного сигнала кислородного датчика для регулирования топливной смеси известно как замкнутый контур управления с обратной связью.Эта работа с замкнутым контуром приводит к постоянному переключению между богатой и бедной смесью, что позволяет каталитическому нейтрализатору минимизировать выбросы за счет поддержания надлежащего баланса общего среднего соотношения топливной смеси.

Однако при запуске холодного двигателя или выходе из строя кислородного датчика модуль управления трансмиссией переходит в режим разомкнутого контура. В режиме разомкнутого контура модуль управления трансмиссией не получает сигнал от кислородного датчика и заказывает фиксированную богатую топливную смесь.Работа в разомкнутом контуре приводит к увеличению расхода топлива и выбросов. Многие новые кислородные датчики содержат нагревательные элементы, которые помогают им быстро достичь рабочей температуры, чтобы минимизировать время, затрачиваемое на работу без обратной связи.

Кислородный датчик 2 — это нижний кислородный датчик по отношению к каталитическому нейтрализатору. Он измеряет соотношение воздух-топливо на выходе из каталитического нейтрализатора, чтобы убедиться, что каталитический нейтрализатор работает должным образом.Каталитический нейтрализатор поддерживает стехиометрическое соотношение воздух-топливо 14,7: 1, в то время как модуль управления трансмиссией постоянно переключается между богатой и обедненной воздушно-топливной смесью из-за входного сигнала от верхнего кислородного датчика (датчик 1). Следовательно, нижний кислородный датчик (датчик 2) должен выдавать стабильное напряжение примерно 0,45 В.

При выходе из строя датчика 02 могут появиться различные диагностические коды неисправностей (DTC).В большинстве случаев неисправный датчик O2 приводит к включению светового индикатора двигателя с кодом неисправности, который вы можете прочитать с помощью сканера OBD2, такого как FIXD. Основываясь на этом коде неисправности, он укажет на причину сбоя, а затем перейдет к диагностике.

Симптомы неисправного датчика O2 могут включать следующее:

• На обедненной или богатой смеси
• Плохое ускорение
• Колебание двигателя
• Черный дым из выхлопной трубы (богатое рабочее состояние) Черный дым — избыточное топливо, выходящее из выхлопной трубы
• Неровный холостой ход
• Торможение автомобиля
• Пониженная топливная эффективность

Чтобы определить, неисправен ли у вас кислородный датчик vs.в обедненных или богатых условиях работы первым делом необходимо проверить работу датчика O2 с помощью диагностического прибора.

Поскольку датчик O2 играет важную роль в поддержании максимально эффективной и чистой работы вашего двигателя, важно убедиться, что он работает должным образом. Большинство кислородных датчиков обычно служат от 30 000 до 50 000 миль, или 3-5 лет, а более новые датчики служат еще дольше при надлежащем обслуживании и уходе.

Вы можете проверить кислородный датчик дома с помощью вольтметра или диагностического прибора OBD2, такого как датчик FIXD.Перейдите к потоку данных в реальном времени в приложении FIXD, чтобы увидеть напряжение и время отклика ваших датчиков O2.

Обычно передний (передний) датчик O2 1, который функционирует должным образом, будет переключаться с богатой на бедную смесь с довольно устойчивой скоростью, создавая волнообразное образование. Напряжение, генерируемое датчиком O2, должно составлять от 0,1 В до 0,9 В, с 0,9 В на богатой стороне и 0,1 В на бедной стороне. Если ваши показания находятся в этом диапазоне, датчик O2 работает нормально.

Задний (нижний) кислородный датчик 2 является датчиком каталитического нейтрализатора, и, если все работает нормально, этот датчик будет колебаться около половины вольта.Однако это измерение может варьироваться в зависимости от производителя.

Если датчик O2 не реагирует быстро на тестирование:

Если во время тестирования датчик кажется вялым или медленно реагирует, и есть другие симптомы без кода неисправности, это может быть проблема «ленивого» датчика O2, который может вызвать другие проблемы.

Если напряжение датчика O2 остается высоким или бедным:

Попробуйте ввести противоположное условие, чтобы определить, связана ли проблема с датчиком кислорода или с топливовоздушной смесью.Например, если ваш датчик O2 заедает бедной смесью, добавьте топлива в ситуацию, чтобы увидеть, сработает ли он. Если датчик O2 находится на стороне богатой смеси, попробуйте создать утечку вакуума или увеличить количество кислорода, чтобы посмотреть, как и реагирует ли датчик.

С автомобильным сканером и приложением FIXD вы можете взять под свой контроль уход за автомобилем и сэкономить 1000 долларов. От автоматических предупреждений о техническом обслуживании, отправляемых прямо на ваш телефон, до данных в реальном времени, показывающих уровень топлива, уровни датчика кислорода, напряжение батареи и многое другое, FIXD информирует вас, чтобы вы могли продлить срок службы вашего автомобиля и избежать ненужных дополнительных продаж.Узнайте больше о сканере и приложении FIXD OBD2 сегодня!

Как проверить датчик O2 с помощью диагностического прибора OBD2

Неисправные датчики O2 вызывают более 50 процентов отказов при испытаниях смога или выбросов. Неисправный кислородный датчик может истощить ваш карман из-за негативного воздействия на ваш автомобиль. Следовательно, вы должны знать, как проверить датчик кислорода, чтобы определить, работает ли он нормально или неисправен.

Бонус: NEXPEAK NX501: O2 Evap I / M Readiness OBD2 Scanner with Mode 6 Review

с помощью Диагностический прибор OBDII, подключенный к вашему автомобилю, обратите внимание на напряжение датчика O2 при выключенном двигателе и работающем двигателе.Вы должны заметить, что напряжение датчика O2 должно колебаться во время движения автомобиля, обычно от нуля до 1 вольт. В течение первых 10 минут, чем дольше вы едете на нем, тем сильнее он колеблется. В более новых датчиках соотношения воздух / топливо их работа варьируется в зависимости от производителя. Некоторые работают с переменным напряжением, в то время как другие производят сигнал переменного тока.

Наряду с напряжением вы должны заметить, как быстро оно колеблется между низкими значениями напряжения (обычно менее чем.5 В) на более высокое напряжение (более 0,5 В). Это колебание или переключение обычно происходит от 2 до 5 раз в секунду. Если напряжение всегда остается ниже 0,5 вольт, будет установлен код обедненного выхлопа. И наоборот, если напряжение остается высоким, выше 0,5 вольт, будет установлен расширенный код выхлопа.

Определите тип кода.

Если код указывает на двигатель, работающий на обедненной смеси, перейдите к шагу 4.

Если код указывает на двигатель, работающий на обедненной смеси, перейдите к шагу 5.

Сначала возьмите баллон с пропаном и прикрепите клапан к баллону. Присоедините шланг к клапану и введите шланг в воздухозаборник (откройте корпус воздухоочистителя и вставьте шланг в трубку, направленную от корпуса воздушного фильтра. Медленно откройте клапан, контролируя напряжение O2 на вашем диагностическом приборе. напряжение должно быть выше 0,8 В. Если показания напряжения достигнуты, то датчик O2 не является вашей вероятной причиной.Вернитесь к основам двигателя, чтобы определить, могут ли какие-либо условия привести к работе двигателя на богатой смеси (высокое давление топлива, отсутствие вакуума на датчике абсолютного давления в коллекторе (MAP), если таковой имеется). Если напряжения не достигаются, наиболее вероятной причиной показаний является неисправный датчик O2. Если пробег большой или датчик O2 старый и подлежит замене, это может быть наиболее вероятной причиной отказа. Если датчик O2 относительно новый, будет показана дополнительная диагностика, например, утечка охлаждающей жидкости в выхлопную трубу или, возможно, неправильный герметик RTV был использован во время предыдущей замены прокладки двигателя.

Сначала отсоедините небольшой вакуумный шланг от двигателя (достаточно большой, чтобы двигатель работал немного неровно, но недостаточно большой, чтобы заставить двигатель умереть). Затем проверьте напряжение O2 на диагностическом приборе. Вы должны заметить падение напряжения ниже 0,2 В и оставаться на низком уровне. Если у вас есть показания напряжения, то датчик O2 не является вашей вероятной причиной. Вернитесь к основам работы с двигателем, чтобы определить, могут ли какие-либо условия привести к работе двигателя на обедненной смеси (низкое давление топлива, утечки во впускном / выпускном коллекторах, утечки вокруг датчика O2 и т. Д.). Если напряжения не достигаются, наиболее вероятной причиной показаний является неисправный датчик O2. Если пробег большой или датчик O2 старый и подлежит замене, это может быть наиболее вероятной причиной отказа. Если датчик O2 относительно новый, будет показана дополнительная диагностика, например, утечка охлаждающей жидкости в выхлопную трубу или, возможно, неправильный герметик RTV был использован во время предыдущей замены прокладки двигателя.

Бонус: Лучший профессиональный автомобильный диагностический сканер 2020/2021 [Обзор]

Датчик O2 кодов, что эта информация может быть полезна при диагностике

P0130 Неисправность цепи датчика 02 (датчик 1 группы I)

P0131 Низкое напряжение цепи датчика 02 (датчик I группы I)

P0132 Высокое напряжение цепи датчика 02 (датчик 1 группы I) )

P0133 Медленный отклик цепи датчика (датчик 1 банка 1)

P0134 Отсутствие активности в цепи датчика (датчик 1 банка I)

P014C Медленный отклик датчика кислорода — от богатого к обедненному (датчик 1 банка 1)

P014D Медленный отклик датчика O2 — от бедного к богатому (датчик 1 банка 1)

P014E Медленный отклик датчика O2 — от богатого к обедненному (банк 2, датчик 1)

P014F Медленный отклик датчика O2 — от обедненного к богатому (банк 2 S) Ensor 1)

P0150 Неисправность цепи датчика 02 (датчик 1 ряда 2)

P0151 Низкое напряжение цепи датчика 02 (датчик 1 ряда 2)

P0152 Высокое напряжение цепи датчика 02 (датчик 1 ряда 2)

P0153 Цепь датчика 02 Медленный отклик (ряд 2, датчик 1)

P0154 02 Неактивность цепи датчика (ряд 2, датчик 1)

P015A Задержка отклика датчика O2 — от богатого до обедненного (ряд 1, датчик 1)

P015B Задержка срабатывания датчика O2 — наклон до Богатый (банк 1, датчик 1)

P015C Задержка отклика датчика O2 — от богатого до обедненного (банк 2, датчик 1)

P015D Задержка срабатывания датчика O2 — от бедного до богатого (банк 2, датчик 1)

P0171 / P0174 Обнаружен датчик O2 a Lean Exhaust Bank 1 / Bank 2

P0172 / P0175 Датчик O2 обнаружил Rich Exhaust Bank 1 / Bank 2

Чтобы точно знать, что означает каждый код, используйте библиотеку поиска DTC вашего диагностического прибора или перейдите к Коды OBD2 , поиск кодов неисправностей у вас есть в поле поиска.Вы найдете значение, симптомы, причины и этапы диагностики имеющихся у вас кодов.

Датчик кислорода находится в потоке выхлопных газов. Его функция — контролировать соотношение воздух / топливо в режиме реального времени, чтобы определить, бедное оно или богатое. Это означает измерение количества кислорода в жидкости или газе, проходящих через выпускной коллектор.

Многие люди неправильно понимают процесс измерения. Датчик не измеряет концентрацию кислорода.Вместо этого он измеряет разницу между кислородом в воздухе и кислородом в выхлопных газах.

Помимо определения соотношения воздух / топливо, датчик o2 может определить, правильно ли работает каталитический нейтрализатор. Датчик может регулировать соотношение воздух / топливо, чтобы каталитический нейтрализатор работал эффективно.

Как только соотношение определено, создается напряжение, которое проходит через датчик o2, отправляя показания в ЦП. Затем ЦП регулирует соотношение в соответствии с тем, что подходит.Это снижает выбросы выхлопных газов, тем самым способствуя более здоровой окружающей среде.

Манипуляции с сигналом датчика o2 могут отрицательно повлиять на контроль выбросов, поскольку он контролирует выбросы. Кроме того, это также может привести к повреждению автомобиля. Например, неисправный датчик o2 может повредить каталитический нейтрализатор.

Датчики кислорода могут быть как с подогревом, так и без подогрева.Однако в наше время подогреваемые кислородные датчики чаще встречаются в транспортных средствах.

Необогреваемые кислородные датчики используются в старых автомобилях до моделей 1990 года выпуска. Эти датчики необходимо заменять чаще, чем датчики кислорода с подогревом. Рекомендуется заменять датчики через каждые 30 000–50 000 миль.

Подогреваемые кислородные датчики используются в современных автомобилях, начиная с моделей 1990 года и по настоящее время. Эти датчики более долговечны и должны заменяться через каждые 60 000–90 000 миль.

Поскольку кислородные датчики подвергаются суровым условиям, их следует заменять в надлежащее время, чтобы избежать проблем.

Различные знаки указывают на то, что в вашем автомобиле проблема с датчиком кислорода. Вот некоторые из этих признаков:

При выходе из строя датчика O2 из выхлопных газов будет исходить сильный неприятный запах.Если не устранить проблему немедленно, запах может распространиться в салон автомобиля. Это была бы такая неловкая ситуация.

Индикатор Check Engine указывает на наличие проблемы с автомобилем. Хотя это конкретно не означает, что проблема связана с датчиком кислорода, существует вероятность, что проблема связана с датчиком o2. Всегда немедленно проверяйте свой автомобиль, когда замечаете, что загорелся свет.

Как правило, ваш автомобиль снижает свои характеристики в различных областях. Вы можете столкнуться с остановкой двигателя и слабым ускорением. Кроме того, вы можете заметить, что двигатель работает грубо или нерегулярно даже на холостом ходу.

Замечали ли вы, что заправляете бензобак чаще, чем обычно? Это может быть связано с недостаточным расходом топлива. Когда датчик кислорода не работает эффективно, смесь топлива и воздуха будет богатой.

Богатая смесь топлива и воздуха означает, что в процессе внутреннего сгорания расходуется больше газа. Это означает более высокий расход бензина и более глубокое копание в карманах.

Никогда не игнорируйте любые признаки неисправности кислородного датчика. Чем раньше будет диагностирована проблема, тем лучше.

Решение проблем с датчиком o2 на ранней стадии позволит вам сэкономить в финансовом отношении, поскольку ваш автомобиль практически не повредит.Кроме того, вы сэкономите на расходе топлива во время вождения.

Если вам сложно использовать диагностический прибор OBD, отнесите свой автомобиль к хорошему механику, чтобы он его проверил.

Подробнее: Неисправный датчик положения распределительного вала: симптомы, причины, проверка и устранение

Датчик O2: что это такое? Как проверить неисправный датчик O2?

Датчик O2 является важным компонентом выхлопной системы вашего автомобиля. Система выброса предназначена для уменьшения количества опасных газов, выбрасываемых в окружающую среду.

Каждый автомобиль, построенный с начала 1980-х годов, имеет датчик O2, встроенный в выхлопную систему. Его поместили туда, чтобы измерить количество несгоревшего кислорода, выходящего из двигателя. Измерение уровня кислорода в выхлопных газах позволяет точно определить соотношение топлива и кислорода.

Измеренный уровень кислорода отправляется в блок управления двигателем (ЭБУ) для анализа. Если в топливной смеси слишком много кислорода, двигатель работает бедной. Если в топливной смеси слишком мало кислорода, двигатель горит богатым.В любом случае эта информация необходима блоку управления двигателем для регулировки соотношения топливо / кислород. Если в вашем автомобиле неисправен датчик o2, он не будет работать эффективно.

Итак, вопрос в том, как узнать, неисправен ли датчик кислорода? Что еще более важно, как проверить плохой датчик O2?

Что такое датчик O2?

Датчик O2 (или датчик кислорода) физически расположен на выхлопной трубе автомобиля. Это простое устройство с датчиком наконечника, который вставляется в выхлопную трубу. Он предназначен для измерения процентного содержания кислорода в выхлопных газах.

Как работает датчик O2?

Измерения отправляются в режиме реального времени в ЭБУ, который при необходимости корректирует топливно-кислородную смесь. Если датчик O2 неточно измеряет уровень кислорода, то ЭБУ не может точно отрегулировать уровни топлива / кислорода.

ЭБУ регулирует количество топлива, поступающего в систему, на основе уровня кислорода, измеренного датчиком O2. Важно помнить, что если смесь топлива и кислорода неправильная, количество загрязняющих веществ, выходящих из выхлопной трубы вашего автомобиля, увеличится.Это не только наносит вред окружающей среде, но и может привести к повреждению каталитического нейтрализатора или двигателя.

Признаки неисправного или неисправного датчика кислорода

К кислородному датчику непросто добраться или наблюдать из-за его физического расположения. По этой причине есть несколько предупреждающих знаков, которые будут предупреждать вас о возможной проблеме. Некоторые из наиболее очевидных признаков неисправности кислородного датчика включают:

• Уменьшенный расход бензина
• Из выхлопной трубы дурно пахнет тухлыми яйцами
• Загорается контрольная лампа двигателя
• Вы заметили, что ваш двигатель работает на холостом ходу примерно
• Машину вдруг сложно завести

Комбинация индикатора проверки двигателя и одного из других знаков может указывать на неисправность датчика o2.

Лучший способ узнать наверняка — это определить диагностический код неисправности (DTC), который хранится в ЭБУ. Если код указывает, что датчик o2 неисправен, вам следует выполнить дополнительное тестирование, чтобы убедиться в этом наверняка.

Тест датчика кислорода

Так как же определить необходимость замены датчика o2? Ответ на вопрос, как проверить неисправный датчик o2, в конечном итоге будет определяться вашей способностью выполнять диагностику.

Вольтметр предоставит вам конкретные измерения, но результаты могут потребовать дальнейшего анализа других компонентов.

Может быть, из-за ослабленного вакуумного шланга датчик o2 считывает высокий уровень кислорода. Или, может быть, слабое соединение с датчиком o2 приводит к неправильному считыванию выхлопных газов. Вы просто не узнаете, пока не окопаетесь и не испачкаете руки, измерив рабочие характеристики датчиков o2.

Если вы готовы, давайте посмотрим на диагностику проблемы путем измерения рабочих характеристик датчика o2, шаг за шагом:

1. Укажите конкретный датчик o2, на котором вы хотите провести тест датчика кислорода.В зависимости от года выпуска вашего автомобиля вдоль выхлопной системы может быть расположено до 5 датчиков O2. К счастью, диагностический код неисправности компьютера определит конкретный датчик o2, который необходимо проверить. Используя код неисправности, вы можете обратиться к руководству пользователя, чтобы найти датчик. В руководстве пользователя также будет указан сигнальный провод, так как многие датчики o2 имеют несколько проводов, подключенных к нему.
2. Для проверки датчика o2 вам понадобится цифровой вольтметр с импедансом 10 мегаом. Вы должны установить его на шкалу милливольт (мВ) постоянного тока.
3. Теперь заведите автомобиль и дайте ему поработать, пока он не достигнет рабочей температуры. Это может занять до 20 минут.
4. По достижении рабочей температуры выключите двигатель. Теперь подключите красный щуп к сигнальному проводу датчика o2, а черный щуп — к хорошему заземлению. Будьте осторожны при подключении датчиков, так как двигатель и выхлопная система будут очень горячими.
5. Чтобы выполнить собственно проверку, снова заведите автомобиль и проверьте показания вольтметра.Напряжение датчика o2 должно колебаться в диапазоне от 100 до 900 мВ (от 0,10 до 0,90 В). Если он находится в этом диапазоне, датчик o2 работает нормально, и вы можете прекратить тестирование. Если он выходит за пределы допустимого диапазона, либо неисправен двигатель (ослаблен шланг), либо датчик o2 неисправен. Если кажется, что это плохо, перейдите к следующим шагам.
6. Проверить реакцию датчика o2 на обедненный расход топлива. Отсоедините шланг от клапана принудительной вентиляции картера (ПВХ), который находится на крышке клапана.Это позволит большему количеству воздуха попасть в двигатель, поэтому показания вольтметра должны быть близки к 200 мВ (0,20 В). Если вольтметр не реагирует, датчик o2 не работает должным образом.
7. Снова подсоедините шланг из ПВХ, чтобы проверить реакцию датчика o2 на повышенный расход топлива. Для этого отсоедините пластиковый шланг от воздушного фильтра в сборе. Закройте отверстие для подсоединения шланга тряпкой, чтобы уменьшить количество воздуха, попадающего в двигатель.
8. Проверить вольтметр. Оно должно быть близко к 800 мВ (0.08V) из-за уменьшения поступления кислорода в двигатель. Если датчик o2 не реагирует таким образом, он не работает должным образом.
9. Подсоедините шланг к воздухоочистителю.
10. Если датчик o2 правильно отреагировал на тесты бедного и богатого топлива, проблема может быть в другом компоненте. Потенциальными проблемами могут быть утечка вакуума, система зажигания или что-то подобное. Очевидно, что если датчик o2 не сработал должным образом, значит, он неисправен и его необходимо заменить.

Итог

Итак, после всех ваших испытаний вы должны знать, неисправен ли датчик o2 или проблема в другом.

Если вы уверены, что датчик o2 плохой, можете разобраться сами. Если вы не уверены, что датчик o2 неисправен, вам, вероятно, следует отнести машину к профессионалу.

Помните, что устранение проблемы раньше, чем позже, может избавить вас от более серьезных проблем, таких как замена каталитического нейтрализатора.