Широкополосный лямбда зонд принцип работы: Диагностика по широкополосным лямбда-зондам — showtamtam.ru

Содержание

Диагностика по широкополосным лямбда-зондам

В предыдущих статьях мы рассмотрели назначение, принципы работы и способы проверки «скачковых» датчиков кислорода (лямбда-зондов). Также были рассмотрены те возможности в поиске дефектов (диагностике) топливной системы автомобиля, которые открывает правильный анализ показаний этих датчиков.

Но все мировые автопроизводители постепенно отказываются от них и переходят на так называемые «широкополосные» лямбда-зонды. Почему так происходит? И чем плохи датчики, которые верой и правдой служили на протяжении многих лет? Чтобы ответить на данный вопрос, нам необходимо вернуться в прошлое и посмотреть, как развивалась борьба за экологию.

До 60-х годов прошлого века об экологии никто не думал. Автомобилей было мало, их «вклад» в загрязнение атмосферы был незначительным. Все изменилось во время автомобильного бума начала 60-х. Первым от «чуда» современной цивилизации под названием «автомобиль» пострадал американский штат Калифорния. Не очень удачное географическое положение и крайне неблагоприятная «роза ветров» — он очень плохо продувается, и людям от выхлопных газов просто стало нечем дышать. Был принят ряд законов, обязывающих автопроизводителей повышать качество выпускаемых автомобилей по экологическим параметрам. До недавнего времени это был громадный рынок сбыта автомобилей.

На нем торговали все мировые производители. А законы рынка очень жестоки – хочешь торговать на моем рынке, выполняй поставленные условия. Таким образом, требования законодательства Калифорнии распространились на весь мир. Отдельно хочется отметить рынок Европы. Тут «роза ветров» более благоприятная, экологические требования к автомобилям более мягкие. И стандарты по экологии сразу разделились на «американские» — более жесткие и «европейские» — чуть более мягкие. На данное время автомобильные рынки Старого и Нового Света практически заполнены. По расчетам аналитиков, свободные ниши имеются пока в России и Китае. Поэтому к рынкам этих стран приковано пристальное внимание всех автопроизводителей мира. До недавнего времени экологии на этих рынках придавалось незначительное значение. Но вступление России в ВТО потребовало ужесточения экологических норм для выпускаемых в стране автомобилей. Как же выполнить все более ужесточающиеся международные экологические требования?

Вредные выбросы — это несгоревшее топливо. При полном сгорании углеводородов всего топлива образуется только СО2 (углекислый газ) и Н2О (вода). Если топливо сгорает не полностью, в выхлопе образуются продукты неполного сгорания. Пресловутые СО и СН. Ну, а если топливо полностью не сгорает, что происходит с крутящим моментом? Правильно – он падает! Что происходит с расходом топлива (если вы просто выливаете его в выхлопную трубу)? Правильно – он растет! И вот здесь полностью пересеклись интересы экологов, производителей автомобилей и специалистов автосервисов. Исправный автомобиль имеет прекрасную динамику, низкий расход топлива и еще атмосферу не загрязняет! От чего зависит крутящий момент, расход топлива и вредные выбросы? Основное требование – система управления двигателем должна поддерживать стехиометрический состав смеси. По современным стандартам отклонение не должно превышать 2%. Для контроля над этим параметром как раз и служат датчики кислорода в выхлопе.

Начало широкого применения лямбда-зондов в автомобилестроении было положено еще в конце 70-х годов прошлого столетия. Появление «скачковых» датчиков кислорода позволило на тот момент решить эту задачу. Но для выполнения норм Евро-4 и Евро-5 точность этих датчиков перестала удовлетворять производителей. Их недостатком явилось то, что состав смеси они определяют только по наличию кислорода в выхлопе. Нет кислорода – либо стехиометрия, либо богатая смесь. Есть кислород – бедная смесь. Работают по принципу «да–нет». Системе лямбда — регулирования постоянно приходится чуть добавлять и убавлять топливо, чтобы понять, находится ли система в зоне стехиометрии. Это приводит к некоторой задержке реакции системы при возникновении неизбежных отклонений и имеет определенную погрешность при измерении их величин. Для увеличения точности потребовались датчики, которые могут определить избыток или нехватку кислорода в процентах. Так появились широкополосные датчики кислорода. При возникновении малейшего отклонения от правильного состава смеси они моментально дают блоку управления двигателя указание внести поправки и указывают их величину с достаточно большой точностью. На данный момент широкополосные датчики занимают лидирующее положение в автомобилестроении.

Для рассмотрения принципов работы широкополосных датчиков кислорода обратимся к ставшему уже классическим описанию, данному фирмой Bosch в конце прошлого столетия и вошедшему практически во все учебные пособия и публикации в СМИ и в Интернете. К сожалению, данное описание не дает понимания алгоритмов их работы и (судя по вопросам на форумах) не всегда понятно специалистам автосервисов. Попробуем исправить эту ситуацию.

Условно систему лямбда — регулирования с широполосным датчиком кислорода можно разделить на 4 зоны (см. рис.1). Зона А – ионный насос, зона В – «скачковый» лямбда – зонд (элемент Нернста), зона С – разъем и проводка, зона D – блок управления двигателем (ЭБУ) 4.

Рисунок 1

Выхлопные газы 1 из выхлопной трубы 2 через канал поступают в диффузионную щель 6. Здесь они подвергаются каталитическому дожиганию (как в обычном катализаторе), и здесь же (в зависимости от первоначального состава смеси в двигателе) образуется либо избыток, либо недостаток кислорода. Поскольку толщина щели невелика – около 50 мкм, процесс происходит очень быстро. Но для протекания реакции каталитического дожигания нужна температура (в зависимости от конструкции – от 200 до 300 градусов Цельсия). Учитывая тот факт, что температура отработавших газов (ОГ) на холостом ходу может и не достигать указанных значений, необходимым элементом является нагреватель 3. Непрогретый лямбда-зонд не работоспособен.

Далее в работу вступает элемент Нернста 7 (зона В). Сравнивая состав контрольного воздуха в камере 5 с составом газов в щели 6, он дает информацию ЭБУ о наличии или отсутствии кислорода в ней. Только «да — нет». На основании этих показаний ЭБУ 4 дает команду ионному насосу 8 (зона А):

1. Откачать лишний кислород из щели в выхлопные газы, если избыточный кислород там присутствует. Бедная смесь. Ток положительный.

2. Закачать недостающий кислород в щель, если его там нехватка. Богатая смесь. Ионный насос «отнимает» кислород у продуктов выхлопа и перекачивает его в щель. Ток отрицательный.

3. Ничего не делать, если смесь стехиометрическая. Ток нулевой.

Ток ионного насоса прямо пропорционален разности концентраций кислорода на разных его сторонах. Таким образом, по полярности и величине тока этого элемента сразу же определяется состав смеси. Получив указание от ЭБУ, ионный насос пытается привести состав ОГ в щели, соответствующий стехиометрии. По его току ЭБУ понимает, куда и насколько отклонилась смесь, и сразу принимает меры по корректировке времени впрыска в ту или иную сторону. Колебания смеси ему не нужны – ЭБУ сразу видит абсолютные величины отклонений и выводит стехиометрию в идеал.

С началом применения широкополосных лямбда– зондов работа диагностов значительно облегчилась. Такой прибор, как газоанализатор, стал попросту ненужным. Если ЭБУ выводит показания в виде тока, то «нулевой» ток говорит о том, что системе лямбда-регулирования удалось вывести стехиометрию. По показанию коррекции смотрим, какой ценой и в какую сторону ему это удалось (см. рис. 2).

Рисунок 2

Если ток не нулевой, это означает, что системе вывести стехиометрию не удалось. Причин тут две:

1. Неисправен сам лямбда-зонд. Как показывает практика, код ошибки в этом случае возникает крайне редко. Причина проста – чтобы проверить исправность датчика, ЭБУ обязан включить систему мониторинга, т.е. принудительно обогатить или обеднить смесь. А это приводит к нарушению экологии! Поэтому мониторинг зонда проводится нечасто. Например, два автомобиля Opel Vectra, оборудованные системой впрыска Bosch и принимавшие участие в съемках фильма ОРТ «Левый автосервис», обнаружили отказ этого датчика только через несколько часов после его возникновения.

2.Дефект критичен. Система корректировки по лямбда-зонду уже дошла до пределов своей регулировки, но смесь по-прежнему отклоняется от стехиометрии. В этом случае возможен код «Превышение пределов топливной коррекции».

Действия диагноста в этих случаях таковы:

1. Проверка самого лямбда-зонда.

2. Если зонд исправен, определяем состав смеси. Стандарт OBD2 гласит однозначно: положительный ток – бедная смесь. Отрицательный ток – смесь богатая. График зависимости тока от состава смеси приведен на рис.3. Ну а причины и способы устранения отклонения состава смеси достаточно подробно описаны в учебных пособиях. Не будем повторяться.

Рисунок 3

Так выглядит идеальная картинка. Реалии куда более сложнее. Итак, давайте рассмотрим те «подводные камни», которые нас ждут при анализе показаний широкополосного лямбда-зонда.

Первый «подводный камень»: не все производители придерживаются стандарта. Очень часто ко мне приезжали автомобили, на которых стандарт был нарушен — положительный ток соответствовал богатой смеси, отрицательный – бедной. Но не стоит сразу винить производителей этих датчиков. Полярность тока зависит только от схемотехники и программного обеспечения ЭБУ.

ПРОВЕРКА: Необходимо в воздухозаборник работающего автомобиля добавить немного горючего вещества (принудительно обогатить смесь). На нашем автотехцентре мы используем обычный очиститель карбюратора. При наличии изменений показаний датчика однозначно говорим о его исправности и определяем, в какой полярности выводятся его показания на экран сканера.

Самый сложный случай, когда при этой проверке реакции широкополосного лямбда-зонда нет. Однозначного ответа – где дефект, дать невозможно. Вернемся опять к рис.1 .

Дефект возможен в зонах А и В (сам датчик), зоне С (проводка) либо в самом ЭБУ – зона D. В большинстве сервисов предлагают замену датчика, как наиболее вероятную причину. Но учитывая его стоимость, есть смысл обратиться к зоне С (проводке и разъему) для более глубокого поиска дефекта.

Pin 1. Ток ионного насоса. Проводится миллиамперметром на 10 mA и в большинстве случаев этот замер затруднителен.

Pin 2. Масса. Отклонение от «массы» двигателя не более 100 mV. Если «масса» идет с ЭБУ, возможно наличие смещения, заложенного производите- лем. Необходимо свериться с мануалами.

Pin 3. Сигнал элемента Нернста. При отключенном разъеме должен составлять 450 mV. При подключенном разъеме – напряжение должно находиться в пределах 0…1v. Но некоторые производители могут отклоняться от этого правила. Принудительное обогащение смеси позволяет определить исправность этой цепи.

Pin 4 и 5. Напряжение подогревателя. На современных автомобилях управляется с помощью Широтно-Импульсной Модуляции (ШИМ). Проверка необязательна, ибо в случае ее отказа код ошибки с Р0036 по Р0064 (Heater Control HO2S) пробивается практически моментально.

Второй «подводный камень»: ЭБУ не может «понимать» ток. Его входные цепи способны оцифровывать только напряжения. И блоки управления начинают выводить на сканер не ток, а падение напряжения на каком-то нагрузочном сопротивлении в ЭБУ. В зависимости от схемотехники блока оно в норме может иметь абсолютно разное значение. В потоке данных выводится не ток, а какое-то абстрактное напряжение. Мануалы на конкретный автомобиль его указывают.

Но способы проверки точно такие же. Принудительное обогащение смеси позволяет определить исправность датчика, а просмотр топливной коррекции позволяет понять, в каком состоянии находится система топливоподачи автомобиля.

Третий «подводный камень»: большинство широкополосных датчиков не взаимозаменяемы. Реклама настойчиво предлагает разнообразный выбор. На форумах часто звучат вопросы: «Какой датчик лучше поставить?». Как быть рядовому потребителю? Что выбрать?

Ответ дают сами производители автомобилей. Ставить нужно только те датчики, которые рекомендовал завод-изготовитель. В противном случае, производитель не в состоянии гарантировать правильную работу системы.

«Компания NGK Spark Plug Co., Ltd стала одним из пионеров в области лямбда-регулирования в начале 1980-х годов, когда на рынке был представлен регулируемый катализатор. Сегодня ассортимент продукции, выпускаемой под маркой NTK, включает цирконий-оксидные, титановые, широкополосные лямбда-зонды и покрывает порядка 7600 модификаций автомобилей. Все лямбда-зонды соответствуют спецификации оригинальной комплектации (в том числе по длине проводов, штекерам и электрическим параметрам), что гарантирует простоту установки и безупречную эксплуатацию. Каждый лямбда-зонд NTK обеспечивает оптимальные рабочие условия для функционирования катализатора, идеальное образование смеси, а также способствует сокращению выброса вредных веществ и поддержанию расхода топлива на минимальном уровне. Любой автомобиль, оснащённый регулируемым катализатором, имеет, как минимум, один кислородный датчик. Современным же автомобилям требуется не менее двух датчиков. Широкополосные датчики могут регулировать соотношение воздуха и топлива в топливно-воздушной смеси в широком диапазоне, что особенно важно для современных двигателей, работающих на обеднённых смесях, при значениях лямбда гораздо больше чем 1».

Автор: Федор Рязанов
15.05.2014 г.

Широкополосный датчик кислорода принцип работы

Ежегодно в мире ужесточаются экологические нормы. Сейчас каждый автомобиль укомплектован системой фильтрации отработавших газов. И если на дизельных моторах эту функцию выполняет сажевый фильтр и система SCR, то на бензиновых все несколько иначе. Здесь используется каталитический нейтрализатор. Именно он преобразует вредные металлы в экологически чистые оксиды. Однако его работа и эффективность зависима от электроники. Так, в конструкции автомобиля можно встретить широкополосный датчик кислорода. Что это за элемент, как он работает, как устроен и можно ли его проверить своими руками? Ответы на эти вопросы узнаете в нашей сегодняшней статье.

Характеристика

Что это за элемент? Широкополосный лямбда-зонд – это устройство, которое отвечает за измерение количества кислорода в выхлопных газах автомобиля. Благодаря работе данного элемента обеспечивается наиболее правильное смесеобразование и, как следствие, оптимальная и стабильная работа двигателя на всех его режимах. Процесс управления концентрацией кислорода в газах называют лямбда-регулированием.

Сам название «лямбда» происходит от греческого символа λ. В автомобилестроении данным символом обозначается коэффициент остатка воздуха в горючей смеси.

Где находится?

Устанавливается широкополосный лямбда-зонд в выхлопной системе. В зависимости от типа автомобиля, в конструкции может использоваться один или несколько таких датчиков. Так, первый устанавливается до катализатора, второй – после него. Внешне его можно увидеть не всегда. Например, на «Калине» первых поколений данный элемент расположен в районе днища. А начиная со второго поколения кислородный датчик (лямбда-зонд) монтируется прямо в выпускной коллектор, доступ к которому осуществляется из-под капота. Но в любом случае данный элемент будет выглядеть как некая форсунка, что торчит из трубы со жгутом проводов.

Отметим, что на старых автомобилях использовался не широкополосный датчик кислорода, а двухточечный. Он имеет простую конструкцию. Был заменен ввиду необходимости более точных показаний. Ведь чем правильнее смесь, тем более оптимальной будет работа двигателя в разных режимах и нагрузках. Кстати, некоторые устанавливают широкополосный датчик кислорода с показометром. Обычно это цифровой «будильник», который показывает соотношение бензина и воздуха в смеси в режиме реального времени. Зачастую используется для диагностики неисправностей авто. На заводе такой элемент не устанавливается.

Устройство

Конструкция данного механизма предполагает наличие следующих элементов:

Металлический корпус с резьбой.
Электрический нагреватель.
Наконечник.
Защитный экран.
Токопроводящий контакт.
Уплотнительная манжета для провода.
Изолятор.

В основе механизма лежат два чувствительных электрода. Внешний имеет платиновое напыление, благодаря которому электрод сильно чувствителен к кислороду. Внутренний же изготовлен из циркония. Устанавливается датчик таким образом, чтобы сквозь него проходили отработанные газы. Внешний электрод улавливает О₂, после чего измеряется потенциал между двумя наконечниками. Чем он выше, тем больше кислорода в системе.

Широкополосный датчик кислорода являет собой усовершенствованную конструкцию двухконтактного механизма. Отметим, что потенциал разницы измеряется под воздействием определенной силы тока.

Как это работает?

Алгоритм действия данного элемента основывается на поддержке определенного напряжения. Оно составляет 0,45 В. Это стабильный показатель между двумя электродами датчика.

При снижении концентрации О₂, напряжение между керамическим элементом возрастает. это свидетельствует о наличии обогащенной смеси. Данный сигнал моментально поступает в электронный блок управления. Последний на основаниях этих сигналов создает ток определенной силы на исполнительных устройствах (в том числе на форсунке). Та, в свою очередь, впрыскивает больше (или меньше, в зависимости от показаний) бензина в камеру. Если смесь бедная, датчик сигнализирует об этом ЭБУ таким же образом.

Важная особенность

Стоит отметить, что работа чувствительных наконечников возможна только при достижении температуры в триста градусов Цельсия. Рабочий диапазон керамических электродов составляет от трехсот до тысячи градусов. Но как тогда действует элемент «на холодную»? Ранее на двухконтактных устройствах сигнал формировался от иных датчиков (расхода воздуха, положения заслонки и числа оборотов коленвала). Усредненное значение лямбды поступало на блок и тот формировал готовую смесь. Правда, значения эти были не всегда верными. Это не гарантировало оптимальную и стабильную работу двигателя внутреннего сгорания.

Поэтому в новом поколении датчиков (широкополосного типа) используется специальный подогреватель. Его функция – повысить температуру наконечников. Это необходимо, чтобы устройство включилось в работу сразу же после холодного старта двигателя. При достижении температуры в триста градусов, керамический элемент становится твердым электролитом, который пропускает сквозь себя ионы кислорода, скопившиеся на платиновой электродной сетке.

Нагревательный элемент расположен внутри корпуса датчика и питается принудительно от бортовой сети автомобиля.

Значение лямбды и связь с ДВС

Исходя из всего вышесказанного можно сказать, что работа стабильная работа двигателя внутреннего сгорания невозможна без широкополосного датчика. Именно этот элемент формирует сигнальные значения для ЭБУ, который впоследствии корректирует горючую смесь. Электронный блок является связующим звеном, который не только принимает импульсы, но и подает опорное напряжение 0,45 В на датчик. В зависимости от нагрузки двигателя внутреннего сгорания, режима его работы и рабочей температуры электроника подбирает наиболее оптимальное соотношение воздуха и топлива в смеси.

Считается, что идеальное соотношение – это 14,7 частей кислорода на одну часть бензина. При таком условии значение лямбды будет равно единице. Но не стоит забывать о таком значении, как коэффициент избытка воздуха. Если лямбда показывает выше единицы, значит, смесь будет обедненной. В таком случае в цилиндр поступит больше кислорода. Ежели лямбда ниже одного, значит, ЭБУ будет формировать обогащенную смесь. Так, в цилиндры поступит больше топлива, чем обычно.

Ресурс

Это довольно хрупкий элемент в автомобиле. Замена лямбда-зонда может понадобиться уже через 50 тысяч километров. Но как правило, на таком пробеге изнашиваются датчики отечественных авто. Если говорить об иномарках, замена лямбда-зонда может наступить через 100-120 тысяч километров. Точных цифр никто не регламентирует, поскольку ресурс зависит от многих факторов (вплоть до содержания свинца в бензине).

Признаки

Как определить, что кислородный датчик (лямбда-зонд) требует замены? Узнать это очень просто. Поскольку датчик будет неисправен, на электронный блок заведомо поступят ошибочные сигналы и данные. В результате мотор будет работать нестабильно. Причиной тому является неправильно сформированная топливовоздушная смесь. Неисправность кислородного датчика широкополосного типа сопровождается:

Увеличением расхода топлива.
Нестабильными оборотами на холостом ходу.
Неконтролируемым нагреванием катализатора. после остановки мотора, он может потрескивать.
Изменением концентрации СО в газах. Выхлоп будет более едким и неприятным на запах.
Появлением лампы «Проверьте двигатель» на панели приборов.
Снижением разгонной динамики.
Провалами (рывками) при попытке набрать скорость.

Если появился хотя бы один из вышеперечисленных симптомов, это повод произвести детальную проверку широкополосного датчика кислорода.

Причины неисправности

Почему данный механизм может выходить из строя? Первая причина – это естественный износ. Если пробег автомобиля составил более 50 тысяч километров, ресурс механизма может подойти к концу. Но также датчик ломается по другим причинам:

При обрыве проводов, что идут на датчик. В таком случае сигнал попросту не поступит на ЭБУ.
При механическом повреждении. Многие датчики устанавливаются в районе днища. Если автомобиль проехал через глубокое препятствие, возможно повреждение измерительного элемента. При малейшей деформации разрушается гальванический элемент широкополосного датчика кислорода.
При перегреве датчика. Это может произойти из-за неполадок в топливной системе автомобиля. Обычно это некорректный угол зажигания либо неправильный тюнинг двигателя (например, не та прошивка ЭБУ при чип-тюнинге).
При загрязнении чувствительного элемента. Если закоксовывается верхний слой с платиновым покрытием, ионы не будут улавливаться широкополосным датчиком. Что это может быть? Обычно загрязнения происходят из-за попадания масла в камеру сгорания. данная копоть затем обволакивает стенки выпускного коллектора, а также наконечника датчика. Еще загрязнения могут происходить из-за использования некачественного бензина, который содержит много свинца.

При разгерметизации корпуса. Такое бывает редко, но данную неисправность не следует исключать.
При попадании антифриза в цилиндры двигателя. это происходит из-за пробоя прокладки головки блока. В результате газы приобретают характерный белый цвет. Помимо этого, меняется и концентрация кислорода в выхлопе. Простыми словами, датчик начинает «сходить с ума». ЭБУ готовит неправильную смесь.

Разбираем контакты

В отличие от двухконтактного датчика, широкополосный имеет несколько иное устройство.

К нему подводится целая колодка с проводами. За что отвечает каждый из них? Ниже мы расскажем о распиновке широкополосного датчика кислорода:

Пин-1. Отвечает за ток ионного насоса. Напряжение на этом контакте должно составлять не менее 10 микроампер.
Пин-2. Отвечает за массу. Допустимое отклонение – не больше 100 mV.
Пин-3. Отвечает за работу гальванического элемента (сигнал Нернста). В отключенном разъеме уровень напряжения должен составлять порядка 0,45 В. При подключенном разъеме данная цифра находится в пределах 1 В.
Пин-4 и 5. Эти контакты отвечают за напряжение на подогревателе. Управляется подогреватель широкополосного датчика путем широтно-импульсной модуляции. В случае отказа подогревателя, при компьютерной диагностике будут следующие коды ошибок: РОО36 и РОО64.

Подводим итоги

Итак, мы выяснили, как работает кислородный датчик, как устроен и почему он выходит из строя. Как видите, устроен широкополосный элемент гораздо сложнее, чем двухконтактный. Тем не менее именно такой тип позволяет точно контролировать и правильно готовить топливно-воздушную смесь, не возлагаясь на усредненные параметры. В случае выхода из строя элемент нужно срочно заменить.

Где находится датчик кислорода, мы уже знаем (до и после каталитического нейтрализатора либо в районе выпускного коллектора). При замене могут возникнуть трудности. Резьба часто прикипает, а открутить датчик можно только с использованием универсальных смазок типа ВД-40.

Лямбда-зонд (λ-зонд) — датчик остаточного кислорода (например, в выпускном коллекторе двигателя или дымоходе отопительного котла). Позволяет оценивать количество оставшегося не сгоревшего топлива либо кислорода в выхлопных газах. Данные показания позволяют приготовлять оптимальную воздушно-топливную смесь, а также снижать количество вредных для человека побочных продуктов процесса сгорания.

Содержание

Узкополосный лямбда-зонд [ править | править код ]

Лямбда-зонд порогового типа действует по принципу гальванического элемента/твердооксидного топливного элемента с твердым электролитом в виде керамики из диоксида циркония (ZrO₂). Керамика легирована оксидом иттрия, а поверх неё напылены токопроводящие пористые электроды из платины, одновременно являющейся катализатором окислительно-восстановительных реакций. Один из электродов омывается горячими выхлопными газами (внешняя сторона датчика), а второй — воздухом из атмосферы (внутренняя сторона датчика). Эффективное измерение состава отработавших газов лямбда-зонд обеспечивает после разогрева до определенной температуры выше 300°C. Только в таких условиях циркониевый электролит приобретает проводимость, а гальваническая ячейка начинает работать. Для работы датчика атмосферный кислород нужен в очень небольшом количестве, поэтому, в целом герметичный для воды, датчик делается таким образом, чтобы кислород немного попадал внутрь со стороны проводки.

Если при работе двигателя и датчика ионы свободного кислорода присутствуют лишь с внутренней стороны элемента, то есть имеется лишь атмосферный кислород, то разогретая ячейка самостоятельно начинает генерировать ЭДС, а значит, на блок управления с датчика начинает поступать электрический ток с определённым напряжением. Это означает для ЭБУ автомобиля, что смесь была «богатой». На практике этому соответствует примерно 0,8-0,9 вольт. Если свободный кислород появляется в составе выхлопа с внешней стороны датчика, то выработка ЭДС снижается, а если кислорода достаточно много, то полностью прекращается, то есть кислород из выхлопа блокирует работу ячейки. Это означает для ЭБУ, что смесь была «бедной». На практике этому соответствует примерно 0,1-0,2 вольт. Если ЭДС стремится к нулю, то это означает что смесь абсолютно бедная, например в двигатель не поступает топливо. Напряжение с датчика 0,45 вольт считается оптимальным, и свидетельствует, что сжигаемая смесь обладает стехиометрическим соотношением топлива и воздуха.

Конструктивно, датчики делятся по числу проводов и наличию подогревательного элемента. Датчики без нагревательного элемента используют 1 или 2 провода, с нагревательным элементом — 3 или 4 провода. Первое поколение датчиков разогревалось лишь от выхлопных газов, поэтому начинало давать сигнал сравнительно поздно после старта двигателя. Появившиеся позже датчики с нагревательным элементом стали выводить датчик в рабочее состояние очень быстро, что отвечало возросшим требованиям экологии, а также позволяло использовать датчик, когда температуры выхлопных газов оказывалось недостаточно.

В начале работы, после запуска мотора, лямбда-зонд не выдаёт показаний, и ЭБУ вынужден использовать только карты впрыска, прописанные в нём. Это режим работы без обратной связи, и коррекции топливной смеси по лямбда-зонду в этом режиме нет. Когда с датчика появляется сигнал, то ЭБУ автомобиля переходит в режим работы с обратной связью, при котором исходные топливные карты корректируются с учётом показаний с лямбда-зонда в режиме реального времени.

Сигнал используется системой управления для поддержания оптимального (стехиометрического, около 14,7:1) соотношения воздушно-топливной смеси.

λ=1 — стехиометрическая (теоретически идеальная) смесь;
λ>1 — бедная смесь;
λ [неизвестный термин] в катализаторе, для более точного регулирования может использоваться и второй лямбда-зонд, расположенный за катализатором или внутри него.

Однажды умер у меня датчик кислорода (лямбда-зонд). Решил я поставить новый, оригинальный, но к нему ещё и добавить широкополосный лямбда-зонд с индикатором качества сгорания топлива на приборной панели. Сразу предупреждаю, текст не для профи и будет многа букав.

Широкополосный лямбда-зонд (ШДК) лично я бы назвал самым полезным дополнительным прибором в машине, который показывает качество приготовления топливно-воздушной смеси и качество её правильного сгорания. Соответственно, это влияет на расход, ускорение и другие моменты в вождении, которые водитель ощущает пятой точкой. А на приборе он это ещё и увидит воочию. Особенно ШДК пригодится тем, кто ездит на газу (пропан-бутане), т.к. при переключении с бензина на газ можно легко проконтролировать качество настройки газовых мозгов, которые воруют информацию с бензинового мозга и управляют газовыми форсунками.

Сначала немного ликбеза. Чтобы двигатель работал идеально, он должен получать в свои цилиндры топливно-воздушную смесь (ТВС), которая должна состоять из 1 части топлива и 14,7 частей воздуха. Это соотношение называется стехиометрия или AFR. Правильно создать эту стехиометрию и есть главная задача любого инжектора или карбюратора. В данном случае я рассматриваю инжектор. Вкратце это происходит так: электронный блок управления двигателем (ЭБУ) с помощью датчиков на впускном тракте «видит» сколько воздуха поступает во впускной тракт и даёт команду форсункам впрыснуть ровно столько топлива, чтобы в итоге было соотношение 14.7:1 и тогда смесь сгорает без остатка и в выхлопном коллекторе будет совершенно отсутствовать кислород. Если ЭБУ посчитает нужным добавить мощность двигателю, то он начнёт обогащать и смешивать ТВС в пропорции 12.6:1. Если захочет сделать двигатель более экономичным, то он обеднит ТВС до пропорции 15.4:1. Кстати, при прогреве двигателя пропорция ТВС может быть гораздо ниже 12:1, я видел 10:0. Собственно мы это можем увидеть сами на любом сканере, который мы подключим к мозгам своей машины и посмотрим параметр «Target Air/Fuel Ratio»:

Написанное выше делает _любой_ ЭБУ на _любой_ машине (если в этот ЭБУ не лазили со своими кривыми ручонками всяческие чип-тюнеры) согласно вот этого графика:

Чтобы ЭБУ понял, что он правильно смешал смесь, в выпускной тракт ставится узкополосный датчик кислорода, который проверяет качество сгорания топливо-воздушной смеси и обычно сигнализирует ЭБУ напряжением от 0 до 1 вольта, бедная ли была в цилиндрах смесь или богатая. По-идее, если всё нормально, то ЭБУ во время работы двигателя на «спокойных» режимах должен видеть от лямбда-зонда напряжение равное 0,45 вольта (опорное напряжение), которое соответствует соотношению 14,7:1. Но на практике такой ровной работы никогда не бывает и ЭБУ получает от лямбда-зонда или сигнал о обеднённой смеси в виде напряжения от 0 до 0,45 вольта или же сигнал о обогащённой смеси в виде напряжения от 0,45 до 1 вольта. Видя это, ЭБУ немножечко уменьшает или немножечко увеличивает впрыск топлива форсунками до тех пор, пока лямбда-зонд не поменяет своё состояние на противоположное. В итоге мы имеем график работы лямбда-зонда в виде большой синусоиды, если с ним всё нормально:

Узкополосный датчик кислорода положено менять раз в 100 тыс.км., т.к. он «устаёт» от времени. Однако он может сдохнуть ещё быстрее от отравления тетраэтилсвинцом, который может присутствовать в некачественном бензине, но может сдохнуть и просто так, к примеру если провода при его замене паяли свинцово-оловянным припоем, поэтому лямбда-зонд паять нельзя, провода соединять надо только через винтовые зажимы. В любом случае, от времени или от свинца лямбда-зонд перестаёт выдавать свою обычную синусоиду и сигнал начинает еле-еле колебаться где-то около нуля вольт. Синусоида становится маленькой и не пересекает границу 0,45 вольта. ЭБУ, видя такое дело, зажигает чек и переходит на аварийный режим работы, сильно обогащая смесь. Но если полудохлый датчик хоть изредка пересекает границу 0,45 вольта, то чек не загорается, просто появляется нереальный расход топлива, ведь датчик всё время показывает ЭБУ бедную смесь. И это самая печальная ситуация.

Итак, ликбез окончен. Начнём практическое применение знаний 🙂

Перед покупкой нового датчика я захотел, чтобы я мог постоянно видеть его работу в виде конкретных цифр стехиометрии. Тогда я мучился с выбором хороших свечей для газа и хотел легко визуально диагностировать пропуски зажигания или пропуски воспламенения в цилиндрах. Для этого я купил широкополосный лямбда-зонд UEGO фирмы АЕМ, в комплект которого входит собственно сам датчик и «мозги», которые на своём выносном индикаторе показывают стехиометрию в цифровой и визуальной форме (в виде шкалы из светодиодов). Светодиоды я потом немного поменял местами и теперь мне они показывают диапазон богатой смеси жёлтым цветом, оптимальный диапазон — зелёным, а бедную смесь — красным (т.к. это наиболее опасный режим работы, можно спалить клапана).

Индикатор я разместил прямо на приборной панели, чтобы он всегда был в поле периферического зрения.

Чтобы было легче понять, как он работает я снял несколько видео:

1. Двигатель работает на холостом ходу, впрыск на форсунках 2.2 миллисекунды, стехиометрия колеблется около 14,7, как и положено. Я выключаю одну форсунку и можно увидеть как меняются показания ШДК. Он видит в выхлопе много несгоревшего кислорода (один цилиндр гонит воздух) и сразу показывает «бедную» смесь. При этом ЭБУ добавляет впрыск на оставшиеся форсунки до 2,6 миллисекунд, чтобы компенсировать работу неработающего цилиндра.

2. Движение по трассе на круизе. ЭБУ задаёт при равномерном движении стехиометрию 14,7:1, что и показывает мой ШДК колеблясь от 14 до 15. Второй прибор показывает расход в литрах в час (7,5 л/ч), чтобы оценить количество мгновенно сгораемого топлива (не путайте этот параметр с литрами на 100 км.) С 20-й секунды начинается плавное ускорение, ЭБУ меняет стехиометрию на 12,6:1, а диодный индикатор уходит в жёлтую зону. Постепенно литры в час вырастают до 20 л/ч на скорости 120 км/ч. Потом я отпускаю педаль газа, форсунки выключаются, в выхлоп из цилиндров идёт чистый воздух и ШДК начинает показывать бедную смесь вне диапазона измерения.

Широкополосный лямбда-зонд занедорого. Чуда не произошло

В один «прекрасный день» жена сообщила «радостную новость» — в машине загорелся чек. Ремонт своей машины всегда даётся тяжело — за него ж не платят 😉

Диагностика показала неисправность первого лямбда-зонда. А лямбда-зонд тут непростой…

Лог я к сожалению не сохранил, но «сгенерировал» вам вот такую подделку:

Address 01: Engine Labels: 06A-906-033-BGU.lbl
Control Module Part Number: 06A 906 033 CA
Component and/or Version: SIMOS71 1.6l 2VG 5755
Software Coding: 0000071
Work Shop Code: WSC 01279 785 00200
VCID: 60CFC6A5B392304189-8034
3 Faults Found:

17589 — Linear O2 Sensor; Reference Voltage
P1181 — 006 — Open Circuit — MIL ON
Freeze Frame:
RPM: 608 /min
Bin. Bits: 00000100
Voltage: 0.000 V
Voltage: 0.440 V

17511 — Oxygen (Lambda) Sensor Heating; B1 S1
P1103 — 009 — Performance too Low
Freeze Frame:
RPM: 1056 /min
Mass Air / Rev.: 267.1 mg/str
Voltage: 1.940 V
Voltage: 14.28 V

19617 — Linear Oxygen (Lambda) Sensor B1 S1; Pump Current Wire
P3161 — 008 — Open Circuit — MIL ON
Freeze Frame:
RPM: 1216 /min
Bin. Bits: 00100000
Voltage: 5.000 V
Voltage: 0.080 V

Новый оригинальный широкополосник стоит весьма значительных денег, при этом датчик от именитого брэнда NTK только чуть дороже какого-нибудь M&D. Принципы такого ценообразования мне не совсем понятны, а кучу денег вываливать — задушила жаба, плюс — интересно же попробовать чего там китайцы изготовили.

Кратенький «экскурс в теорию», для тех кому это интересно. Лямбда-зонды предназначены для достижения правильной смеси, то есть соотношения воздух-топливо — они выдают блоку управления текущее содержание кислорода в выхлопе, на основании чего ЭБУ понимает текущее соотношение воздух-топливо и корректирует топливоподачу. Изначально они предназначались скорее для поддержания оптимальной смеси для работы катализатора. Первые лямбда-зонды были на основе диоксида циркония — это «керамический электролит». Суть работы лямбда-зонда: это батарейка которая работает на разности содержания кислорода по обе стороны от измерительного элемента. Эти лямбда-зонды достаточно примитивны, они по сути могут говорить только богатая смесь или бедная, соответственно коррекция смеси осуществляется «волнообразно» — богатая? бедним. бедная? обогащаем. и так всё время. Для работы лямбда-зондов требуется определенная температура. Первые шли без подогрева, потом начали делать и датчики с подогревом, что способствует более быстрому выходу на рабочий режим.

Потом появились лямбда-зонды на основе диоксида титана. Эти датчики также «ступенчатого типа», но работают на другом принципе — у них в зависимости от разности содержания кислорода в глушителе и на улице изменяется сопротивление. Баловалась такими датчиками фирма Сименс, применялись они на Опелях, БМВ и некоторых других марках в середине 90х — начале 2000х. Датчики дорогие, потому что редкие. Отличительная особенность — все провода разных цветов, обычно красный-черный-желтый-белый, бывают только 4-проводные. У циркониевых датчиков может быть один, два, три или 4 провода, в последних двух случаях два из них ВСЕГДА одного цвета.

Японцы баловались еще и датчиками обедненной смеси — штука в наших краях крайне редкая и экзотическая. От обычного циркониевого отличается тем, что может работать в том числе и в режимах переобедненной смеси, но на немного другом принципе — ток через датчик в режимах обедненной смеси зависит от концентрации кислорода. Поэтому в режиме нормальной смеси он работает как обычный датчик, а в режиме обедненной смеси на него подается напряжения и контролируется протекающий ток. Если я, конечно, ничего не путаю.

Ну и в итоге производители придумали широкополосные лямбда-зонды. Отличительная внешняя особенность — 5 проводов. Пара картинок: внутреннего устройства и графика зависимости тока от содержания кислорода (ниже опишу что это)

вот что пишет фирма NTK о принципе действия:

Широкополосные датчики имеют две ячейки — измерительную ячейку и ячейку накачки. С помощью измерительной ячейки измеряется содержание кислорода в отработавшем газе, находящемся в камере детекции и затем сравнивается с заданной величиной 450 мВ.
Если эта величина отличается, то ячейка накачки включает ток накачки, при этом в камеру детекции поступают ионы кислорода до тех пор, пока величина напряжения измерительной ячейки не будет снова соответствовать 450 мВ.
Этот ток накачки является измерительной величиной, которая почти линейно описывает точную лябда-величину смеси. При стехиометрической смеси эта величина равна нулю, поскольку частичное давление кислорода в камере детекции соответствует упомянутой заданной величине.

Теперь я поясню грубо и «на пальцах». Датчик отличается от «обычного» наличием ячейки накачки, которая перегоняет кислород извне в измерительную камеру. Вот значение (и направление) этого тока — и есть величина связанная с коэффициентом избытка воздуха λ. Напомню, что λ1 — бедная.

Общая идея работы такова: на проводе Vs поддерживается напряжение 450мВ, путём изменения тока накачки Ip. Величина и направление этого тока показывают состав смеси.

Чуть подробнее о типовой схеме включения: компаратор А сравнивает сигнал кислородной ячейки Vs с эталоном 450мВ и выдает результат на контроллер, который управляет источником тока В для поддержания Vs равного эталонным 450мВ. Этот ток (Ip) измеряется операционным усилителем С по падению напряжения на резисторе 62 Ом и включенном параллельно корректирующем резисторе. Значение этого тока и показывает коэффициент избытка воздуха λ. как они связаны — см график выше.

Широкополосники можно условно разделить на два типа — BOSCH и NTK. У них немного отличается конструкция, в частности, у бошевского датчика присутствует внешний калибровочный резистор, у NTK — нет его. Соответственно, и работа ЭБУ с датчиками тоже немного отличается. Кроме того заметно отличается распиновка датчиков, то есть поставить один вместо другого просто так не получится. Внешне проще всего отличить по цветам проводов: у условного боша будет серый-белый-красный-желтый-черный, у условного нтк — серый-белый-синий-желтый-черный

На этом теоретическую часть я думаю можно закончить и перейти к сути обзора.

Я, как вы знаете, молодец, и конечно же не могу без косяков и приключений. поэтому я при выборе датчика заказал «бош», чему был «страшно рад» (кстати, обзор на аналогичный датчик был). Поэтому был заказан уже правильный датчик, ну и вот он у меня в руках.

Самое сложное — выкрутить старый датчик. стоит он в глушителе и как правило значительно пригорает, что крайне затрудняет его выкручивание. А в данном конкретном автомобиле еще и подлезть к нему — нетривиальная задача. Но мне удалось открутить его прям из моторного отсека, потому что из ямы его и не видно даже толком…

Старый датчик:

Вместе с новым:

Ну и группенфото старого датчика с двумя новыми:

Внешний вид датчиков порадовал. Если бы на них написали бош и нтк — я б пожалуй поверил. Сложилось впечатление, что они, в отличие от оригинала, полностью из нержавейки. На разъеме правильного датчика даже «314» написали, как на оригинале. 😉 Единственное отличие — на оригинальном датчике на выходе есть гофра (на фото не видно, спряталась под кембрик), на китайском — провода выходят из датчика без неё. Длина провода как у оригинала.

Вкручиваем датчик, и идём подключать ноутбук и проверять работу.

Коррекции меняются, воздух-топливо меняется, лямбда работает, ошибки не появились.

Счастье однако длилось не долго. Через пару дней начали появляться ошибки по лямбда-зонду:

19058 — Linear Oxygen (Lambda) Sensor B1 S1 Pump Current Trim Circuit
P2626 — 000 — Open
Freeze Frame:
RPM: 1376 /min
Mass Air / Rev.: 87.2 mg/str
Voltage: 5.100 V
Bin. Bits: 00000100
(no units): 0.99
Voltage: 0.000 V

16514 — Oxygen (Lambda) Sensor B1 S1
P0130 — 000 — Malfunction in Circuit
Freeze Frame:

При этом на холостых всё работает отлично, и тесты датчик проходит, но в движении при сбросе газа — увы имеем вот такую картину с большим значением параметра A/F что вроде бы и правильно по логике, но неправильно с точки зрения ЭБУ, и как следствие — вышеприведенные ошибки

Таким образом можно констатировать, что широкополосные датчики — датчики непростые, и могут не работать нормально с некоторыми системами. При этом в данном конкретном случае датчик нормально работает на всех режимах кроме режима принудительного холостого хода (отсечки топлива при сбросе газа). При этом нельзя сказать что датчик работает совсем уж неправильно, но тем не менее такое его поведение не нравится блоку управления и он зажигает лампочку.

На другом блоке управления, другом двигателе, другой машине — «китаец» может и прокатить. Но на двигателе BSE данный датчик работать не захотел. Точнее, с ним не захотел работать блок управления двигателем. Кстати, не исключено что с другой прошивкой — будет работать нормально. Мне же придётся таки купить оригинал (ну, точнее, как «придётся купить оригинал» — собственно, оригинал куплен и установлен, и с ним всё
ок уже пару месяцев)… А эти датчики — я при случае опробую на других машинах, но уже с большой осторожностью, благо знаю что возможны «подводные камни».

устройство, принцип работы, неисправности. Широкополосный лямбда-зонд :: SYL.ru

Характеристика

Где находится?

Устройство

Конструкция данного механизма предполагает наличие следующих элементов:

Металлический корпус с резьбой.
Электрический нагреватель.
Наконечник.
Защитный экран.
Токопроводящий контакт.
Уплотнительная манжета для провода.
Изолятор.

Как это работает?

Важная особенность

Значение лямбды и связь с ДВС

Ресурс

Признаки

Увеличением расхода топлива.
Нестабильными оборотами на холостом ходу.
Неконтролируемым нагреванием катализатора. после остановки мотора, он может потрескивать.
Изменением концентрации СО в газах. Выхлоп будет более едким и неприятным на запах.
Появлением лампы «Проверьте двигатель» на панели приборов.
Снижением разгонной динамики.
Провалами (рывками) при попытке набрать скорость.

Причины неисправности

При обрыве проводов, что идут на датчик. В таком случае сигнал попросту не поступит на ЭБУ.
При механическом повреждении. Многие датчики устанавливаются в районе днища. Если автомобиль проехал через глубокое препятствие, возможно повреждение измерительного элемента. При малейшей деформации разрушается гальванический элемент широкополосного датчика кислорода.
При перегреве датчика. Это может произойти из-за неполадок в топливной системе автомобиля. Обычно это некорректный угол зажигания либо неправильный тюнинг двигателя (например, не та прошивка ЭБУ при чип-тюнинге).
При загрязнении чувствительного элемента. Если закоксовывается верхний слой с платиновым покрытием, ионы не будут улавливаться широкополосным датчиком. Что это может быть? Обычно загрязнения происходят из-за попадания масла в камеру сгорания. данная копоть затем обволакивает стенки выпускного коллектора, а также наконечника датчика. Еще загрязнения могут происходить из-за использования некачественного бензина, который содержит много свинца.

При разгерметизации корпуса. Такое бывает редко, но данную неисправность не следует исключать.
При попадании антифриза в цилиндры двигателя. это происходит из-за пробоя прокладки головки блока. В результате газы приобретают характерный белый цвет. Помимо этого, меняется и концентрация кислорода в выхлопе. Простыми словами, датчик начинает «сходить с ума». ЭБУ готовит неправильную смесь.

Разбираем контакты

В отличие от двухконтактного датчика, широкополосный имеет несколько иное устройство.

Пин-1. Отвечает за ток ионного насоса. Напряжение на этом контакте должно составлять не менее 10 микроампер.
Пин-2. Отвечает за массу. Допустимое отклонение – не больше 100 mV.
Пин-3. Отвечает за работу гальванического элемента (сигнал Нернста). В отключенном разъеме уровень напряжения должен составлять порядка 0,45 В. При подключенном разъеме данная цифра находится в пределах 1 В.
Пин-4 и 5. Эти контакты отвечают за напряжение на подогревателе. Управляется подогреватель широкополосного датчика путем широтно-импульсной модуляции. В случае отказа подогревателя, при компьютерной диагностике будут следующие коды ошибок: РОО36 и РОО64.

Подводим итоги

Широкополосный датчик кислорода INNOVATE LC-2. Обзор. Подключение. Калибровка

Принцип действия
Проверка датчика кислорода ВАЗ 2114
Подключение датчика кислорода на ВАЗ 2114 в случае, если он вышел из строя
Как проверить лямбда зонд на ВАЗ 2114 как можно быстрее
Напряжение на датчике кислорода ВАЗ 2114, а также другие технические показатели
Полезное видео

Некоторые автолюбители, которые задаются вопросом о том, как проверить датчик кислорода ВАЗ 2114, думают, что сделать это самостоятельно крайне сложно, однако это не так. Достаточно действовать по инструкции (которую можно найти ниже по тексту). Этого будет вполне достаточно для того, чтобы решить проблему.

ВАЗ 2114 имеет массу сложных электротехнических устройств, каждое из которых нуждается в уходе или периодической профилактике. Электронный блок управления ВАЗа позволяет получить данные о текущем состоянии каких бы то ни было систем автомобиля.

Датчик кислорода (также называемый «лямбда зонд») — один из ключевых элементов авто. Если он выйдет из строя, то работоспособность машины будет нарушена. Для того, чтобы недопустить этого, следует изучить принцип работы устройства, а также технологию проверки датчика кислорода, который вышел из строя.

Датчик кислорода ваз 2114

Характеристика

Сообщений 6

1 Тема от serega 32 2014-11-30 00:15:08

serega 32
Новый участник
Неактивен

Регистрация: 2014-11-29
Сообщений: 5Спасибо: 0
Авто: ваз 2109i

Тема: оборвался разъем датчика кислорода, как подключить по цветам? ваз 2109

Оторвался разъем.Как теперь соединить провода без этого разъема? Какой провод к какому? они там не по цветам. подскажите кто сталкивался!?

Добавлено: 2014-11-30 01:15:08

забыл сказать, машина ваз 2109i

2 Ответ от Serg 2014-11-30 08:52:53 (2014-11-30 08:59:27 отредактировано Serg)

Serg
Фанат лада2111.рф
Неактивен

Регистрация: 2013-07-29
Сообщений: 830Спасибо: 363
Авто: 2111 двг2114 год2008

Re: оборвался разъем датчика кислорода, как подключить по цветам? ваз 2109

С какой стороны оторвался датчика или жгута ? На разьеме есть буквы A B C D

датчик A – C выхода датчика (серый и черный) B – D подогреватель датчика (обычно белые провода)

жгут A – розовый к эбу 28 нога B – розовчерн +12в питание нагревателя C – краснбел к эбу 10 нога D – белчерн к эбу

3 Ответ от serega 32 2014-11-30 11:41:24

serega 32
Новый участник
Неактивен

Регистрация: 2014-11-29
Сообщений: 5Спасибо: 0
Авто: ваз 2109i

Re: оборвался разъем датчика кислорода, как подключить по цветам? ваз 2109

СПАСИБо. только самого разъема нет просто провода висят. 4 от датчика и 4 из жгута.

Дата публикации: 16 января 2020 . Категория: Автотехника.

Лямбда зонд (также называется кислородным контроллером, датчиком O2, ДК) является неотъемлемой частью выхлопной системы автотранспортных средств, отвечающих экологическим стандартам EURO-4 и выше. Это миниатюрное устройство (обычно устанавливается 2 лямбда зонда и более) контролирует содержание O2 в выхлопных смесях автотранспортного средства, благодаря чему значительно снижается выброс ядовитых отходов в атмосферу.

В случае некорректной работы ДК или если произошло отключение лямбда зонда, функционирование силового агрегата может быть нарушено, из-за чего мотор перейдет в аварийный режим (на панели загорится Check Engine). Чтобы такого не случилось, систему автомобиля можно перехитрить, установив обманку.

Где находится?

Как почистить лямбда зонд?

Для снятия нагара с кислородного датчика можно использовать ортофосфорную кислоту комнатной температуры. Замачивание зонда в данном веществе на протяжении 10 минут способствует удалению посторонних отложений, а также осевшего свинца со стержня устройства. Но нельзя держать зонд в кислоте слишком долго, так как это приведет к повреждению платиновых электродов.

Для большого количества автолюбителей замена лямбда зонда – это лучшее решение проблемы его неисправностей, так как в этом случае отпадает необходимость траты времени на чистку лямбда зонда и проведение сопутствующих операций. Поэтому для поддержания оптимальной работы катализатора рекомендуется менять кислородный датчик каждые 2-3 года (сохраняя чек для возможной замены по гарантии). Но, так как он может сломаться раньше указанного срока, то для предотвращения этого рекомендуется регулярная проверка лямбда зонда.

Устройство

Конструкция данного механизма предполагает наличие следующих элементов:

В основе механизма лежат два чувствительных электрода. Внешний имеет платиновое напыление, благодаря которому электрод сильно чувствителен к кислороду. Внутренний же изготовлен из циркония. Устанавливается датчик таким образом, чтобы сквозь него проходили отработанные газы. Внешний электрод улавливает О2, после чего измеряется потенциал между двумя наконечниками. Чем он выше, тем больше кислорода в системе.

Как это работает?

При снижении концентрации О2, напряжение между керамическим элементом возрастает. это свидетельствует о наличии обогащенной смеси. Данный сигнал моментально поступает в электронный блок управления. Последний на основаниях этих сигналов создает ток определенной силы на исполнительных устройствах (в том числе на форсунке). Та, в свою очередь, впрыскивает больше (или меньше, в зависимости от показаний) бензина в камеру. Если смесь бедная, датчик сигнализирует об этом ЭБУ таким же образом.

Важная особенность

Значение лямбды и связь с ДВС

Признаки

Ремонт лямбда зонда

Перед тем, как произвести необходимые ремонтные работы, необходимо выкрутить кислородный датчик. Для этого в большинстве случаев необходимо наличие одного инструмента – разводного ключа. С его помощью можно легко откручивать зонд. Но перед тем, как открутить это устройство, тщательно осмотрите его корпус на наличие ржавчины. Отложения чаще всего находятся в месте прикрепления датчика к посадочному месту. Поэтому снятие лямбда зонда, корпус которого частично покрыт ржавчиной, лучше доверить опытным мастерам в автосервисе.

Подводим итоги

Широкополосный датчик кислорода: устройство, принцип работы, неисправности. Широкополосный лямбда-зонд на News4Auto.ru.

Наша жизнь состоит из будничных мелочей, которые так или иначе влияют на наше самочувствие, настроение и продуктивность. Не выспался — болит голова; выпил кофе, чтобы поправить ситуацию и взбодриться — стал раздражительным. Предусмотреть всё очень хочется, но никак не получается. Да ещё и вокруг все, как заведённые, дают советы: глютен в хлебе — не подходи, убьёт; шоколадка в кармане — прямой путь к выпадению зубов. Мы собираем самые популярные вопросов о здоровье, питании, заболеваниях и даем на них ответы, которые позволят чуть лучше понимать, что полезно для здоровья.

Подключение датчика кислорода на ВАЗ 2114 в случае, если он вышел из строя

Для того, чтобы заменить сломанный датчик, следует сделать следующее:

отправиться в автомобильный магазин со сломанным прибором. Это нужно для того, чтобы вы могли сверить маркировки на устройствах. В противном случае автолюбитель может приобрести не тот прибор, который ему нужен. Для того, чтобы этого не произошло, следует внимательно сверить маркировку, которая располагается на корпусе устройства;
необходимо выключить двигатель и дать ему остыть. Если этого не сделать, то заменить датчик не получится;
после этого нужно отсоединить от датчика все провода;
теперь необходимо открутить датчик кислорода обычным гаечным ключом;
когда эта задача будет выполнена, автомобилисту остаётся поставить новый датчик. Сделать это предельно просто, однако необходимо проявлять осторожность, иначе можно запросто сорвать резьбу. Для того, чтобы недопустить столь неприятной поломки, необходимо вкрутить датчик как можно более медленно;
после этого следует заняться соединением контактов датчика по схеме распиновки.

Установленный датчик кислорода

На все операции по установке нового датчика может потребоваться примерно 60-90 минут. Этого будет вполне достаточно для того, чтобы сделать всё максимально осторожно и аккуратно.

Для того, чтобы лучше понимать особенности этого устройства, необходимо изучить конструкцию лямбда зонда.

Кислородный датчик или лямбда зонд

Автор admin На чтение 5 мин. Просмотров 189

Одна из острейших проблем, с которой сталкиваются современные автопроизводители, – экологическая безопасность. Массовое использование автомобилей в повседневной жизни грозит ростом загазованности современных городов. Для уменьшения количества токсичных веществ, содержащихся в составе выхлопных газов, используются специальные системы их очистки, так называемые каталитические нейтрализаторы, для обеспечения последним необходимых условий работы применяется кислородный датчик.

На что влияет кислородный датчик?

Работа ДВС сопровождается выделением выхлопных газов (ВГ), содержащих вредные для человека вещества. Их значительная концентрация влияет на самочувствие и здоровье окружающих. Среди этих токсичных веществ необходимо особо отметить угарный газ, не полностью сгоревшие углеводороды и окислы азота. Чтобы уменьшить их содержание в составе ВГ, как уже отмечалось, на современных автомобилях используется каталитический нейтрализатор.

Однако у него есть особенность – он успешно работает в достаточно ограниченном диапазоне соотношения кислорода и бензина, и если смесь обогащенная, или наоборот, слишком бедная, то содержание в составе ВГ токсичных веществ остается высоким. Вот кислородный датчик и участвует в обеспечении необходимого соотношения кислорода и бензина.

Содержание токсичных веществ зависит от степени сгорания топливовоздушной смеси (ТВС) и ее состава. Если в ней мало бензина, она называется обедненной, если много – обогащенной. Однако понятие «много или мало» достаточно неопределенное и не может использоваться для управления составом ТВС. Вот для устранения этой неопределенности и нужен кислородный датчик, у него есть ещё одно название – лямбда зонд.

С его помощью контроллер управления двигателем отслеживает процесс сгорания ТВС, для чего измеряется в ВГ содержание кислорода. При необходимости изменяется состав ТВС таким образом, чтобы обеспечить полное сгорание топлива и уменьшить выделяемое количество токсичных веществ.

Как работает кислородный датчик?

На сегодняшний день существует лямбда зонд трех разновидностей:

циркониевый;
титановый;
широкополосный.

Наиболее распространенными из них являются первые два типа. Свое название они получили от используемого материала, и соответственно, принцип работы кислородного датчика из-за этого у них разный.

Циркониевый датчик кислорода

Как устроен подобный лямбда зонд, изображено на рисунке.

Конструктивно он может быть выполнен по-разному, либо цилиндрический (пальчиковый), либо пластина (планарный датчик). По сути дела, это слоистая структура, внутренняя и наружная поверхности которой выполнены из платины и разделены слоем специальной керамики. Она защищена снаружи корпусом с отверстиями для поступления ВГ к платиновой поверхности кислородного датчика и имеет связь с наружным воздухом.

При своей работе лямбда зонд контролирует содержание кислорода в составе ВГ, для чего его надо располагать в потоке этих газов. Принцип, по которому он работает, чем-то напоминает аккумулятор, только твердотельный. При достаточно высоких температурах (не ниже трехсот градусов) через керамику, разделяющую слои платины, начинают проходить ионы кислорода. Их содержание в окружающем воздухе и в составе ВГ разное, вследствие чего между слоями датчика появляется разность потенциалов.

Именно она и есть тот сигнал, что лямбда зонд выдает контроллеру управления двигателем. На его величину влияет содержание кислорода в ВГ. Получив эти данные, контролер отвечает тем, что изменяет ТВС, уменьшая или увеличивая количество впрыскиваемого бензина. Вот для чего нужен лямбда зонд, с его помощью контроллер определяет, насколько полностью сгорает ТВС, и подбирает ее оптимальный состав, обеспечивая при этом эффективность работы ДВС и его топливную экономичность.

Описанный принцип работы, основанный на движении ионов кислорода, реализуется при температурах от трехсот до девятисот градусов, поэтому и помещают лямбда зонд в выхлопную систему автомобиля.

Титановый датчик кислорода

Принцип работы, который использует такой датчик, совсем другой. В этом случае применяется зависимость проводимости диоксида титана от парциального давления кислорода в смеси газов. Чем больше содержание кислорода в составе ВГ, тем хуже лямбда зонд проводит электрический ток. Его выходное напряжение пропорционально количеству кислорода и изменяется скачкообразно.

Кислородный датчик подобного типа работает при температуре от семисот градусов, и для него не требуется эталонный воздух.

Широкополосный датчик

Он в обычных машинах используется довольно редко, его отличает совершенно другой принцип работы. У него имеются две специальные камеры – измерительная и камера накачки. Если предыдущие типы датчиков генерировали высокое либо низкое напряжение на выходе в зависимости от содержания кислорода в составе ВГ, то широкополосный датчик выдает напряжение, пропорциональное его значению.

Про эксплуатацию датчика

Лямбда зонд – неразборная конструкция и рассчитана на пробег до восьмидесяти тысяч километров. Правда, этот показатель может значительно уменьшиться при нарушении правил эксплуатации.
Среди них стоит отметить:

использование этилированного бензина или других видов топлива, не предусмотренных изготовителем;
перегрев датчика;
многократные неудачные запуски двигателя;
попадание на корпус датчика эксплуатационных автомобильных жидкостей или моющих средств;
замыкание на «массу», а также плохой контакт выходной цепи.

Могут быть и другие причины, вызывающие отказ датчика, но и уже приведенных достаточно для понимания, что это хрупкое изделие и требует в процессе работы бережного отношения. Полностью проверить датчик с необходимой степенью достоверности можно, воспользовавшись осциллографом.
Однако результаты работы датчика видны невооруженным взглядом по ряду признаков:

увеличение расхода топлива;
увеличение содержания окиси углерода в составе ВГ;
ухудшение динамики машины;
неустойчивая работа мотора.

Причин отказов датчика может быть несколько, но независимо от них ремонт для него не предусмотрен, только замена.

Лямбда зонд в современных автомобилях контролирует количество кислорода в составе ВГ. Он также осуществляет выдачу данных в контроллер управления двигателем с целью изменения состава ТВС для полного сгорания смеси и обеспечения необходимых условий работы нейтрализатора.

Мне нравится1Не нравится

Что еще стоит почитать

Что такое лямбда зонд и для чего нужен датчик кислорода

Лямбда-зонд (он же кислородный датчик или датчик концентрации кислорода) – это устройство, которое определяет, сколько кислорода содержится в отработавших газах. Подробнее о том, как работает и для чего нужен лямбда-зонд, читайте в нашей сегодняшней статье.

Известно, что ДВС автомобиля может работать максимально эффективно лишь в случае правильного количества топлива и воздуха в топливно-воздушной смеси в каждом рабочем режиме. От этого также зависит расход топлива и влияние на экологию. Именно для этих целей используется датчик кислорода. Что такое лямбда зонд вы теперь знаете, пришло время рассмотреть принцип его работы.

Для чего нужен лямбда-зонд в автомобиле

Если количества воздуха в смеси топлива и воздуха недостаточно, это приводит к тому, что угарный газ, а также углеводороды не окисляются в полном объеме. А вот в случае наличия слишком большого объема воздуха в вышеупомянутой смеси, не наблюдается полного разложения оксидов азота на кислород и азот.

Датчик кислорода – это одна из составляющих системы выпуска автомобиля. На некоторых машинах датчик лямбда зонд может устанавливать в двух экземплярах. Один из них располагается в выпускной системе еще до катализатора (его также называют каталитическим нейтрализатором), а другой – после него. Использование двух кислородных датчиков позволяет максимально эффективно следить за количеством воздуха в отработавших газах, благодаря чему нейтрализатор функционирует максимально действенно.

В наше время используется два вида датчиков концентрации кислорода:

двухточечный лямбда-зонд;
широкополосный кислородный датчик.

Особенности двухточечного датчика кислорода

Применение двухточечного лямбда-зонда может осуществляться как до катализатора, так и после него. Этот датчик определяет показатель избытка воздуха, для чего он использует данные о том, сколько кислорода содержится в отработавших газах.

Двухточечный лямбда-зонд – это керамический элемент, на двух сторонах которого нанесено покрытие, изготовленное из диоксида циркония. Для измерений применяется электрохимический метод. Одна часть электрода контактирует с атмосферой, а другая – с отработавшими газами.

Для чего нужен лямбда-зонд такого типа, вы уже знаете, но как он работает? Принцип его работы базируется на определении количества кислорода в атмосфере, а также выхлопных газах. Если количество кислорода отличается, на концах электрода возникает напряжение. Если топливо-воздушная смесь слишком бедная, напряжение уменьшается. В противном случае напряжение возрастает.

Далее происходит подача электрического импульса от лямбда-зонда в ЭБУ двигателя. После этого электронный блок управления запускает соответствующие системы, которые к нему подключены.

Широкополосный лямбда-зонд – что это и как он работает

Широкополосный датчик кислорода – это тот же лямбда-зонд, который используется в современных автомобилях. Он выполняет функции датчика катализатора, расположенного на «входе». В кислородном датчике такого типа определение показателя «лямбда» происходит с помощью применения силы входного тока.

Данный лямбда-зонд отличается от упомянутого выше датчика тем, что в его состав входит закачивающий и двухточечный керамические элементы. Закачивание – это процесс, в ходе которого происходит пропускание кислорода из выхлопных газов сквозь соответствующий элемент под влиянием заданной силы тока.

Широкополосный лямбда-зонд работает на базе принципа поддержания напряжения в 450 мВ, которое присутствует между электродами 2-точечного керамического элемента. Для этого корректируется сила тока закачивания.

Если количество кислорода в выхлопных газах падает, что является признаком слишком богатой топливо-воздушной смеси, между электродами увеличивается напряжение. После этого происходит отправка соответствующего сигнала в ЭБУ двигателя. Затем происходит формирование необходимой силы тока на закачивающем элементе.

Ток необходим для закачки в измерительный зазор, что приводит к нормализации напряжения. Сила тока – это мера количества кислорода в выхлопных газах. Анализ данного показателя происходит в ЭБУ, после чего выполняется соответствующее воздействие на элементы системы впрыска топлива.

Если смесь воздуха и топлива слишком бедная, широкополосный лямбда-зонд работает таким же способом. Отличается он в данном случае лишь тем, что в результате влияния тока кислород выкачивается из измерительного зазора.

Не забудьте изучить статью о том, как проверить датчик кислорода (лямбда-зонд).

Для обеспечения правильного функционирования датчика кислорода, необходима температура 300°С. Для этого лямбда-зонд оснащают специальным нагревателем. Теперь вы знаете, что такое лямбда-зонд, для чего нужен кислородный датчик и как он работает.

ДАТЧИКИ КИСЛОРОДА / ДАТЧИК ЛЯМБДА /: ДЕТАЛИ, ТИПЫ, РАБОЧИЕ

ЧТО ТАКОЕ КИСЛОРОДНЫЙ ДАТЧИК?

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. .

ЧТО ДЕЛАЕТ КИСЛОРОДНЫЙ ДАТЧИК?

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.

ГДЕ НАХОДЯТСЯ ДАТЧИКИ КИСЛОРОДА?

Количество кислородных датчиков в автомобиле различается. Каждый автомобиль, выпущенный после 1996 года, должен иметь кислородный датчик перед каждым каталитическим нейтрализатором и после него.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 после него на каждом ряду двигателя.

1. Верхний кислородный датчик (кислородный датчик 1)

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 датчика кислорода 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 без обратной связи 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.

2. Нижний кислородный датчик (кислородный датчик 2)

Датчик кислорода 2 является нижним датчиком кислорода 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.

КАК РАБОТАЮТ ДАТЧИКИ КИСЛОРОДА

Пошаговое руководство по работе автомобильного кислородного датчика. Эта статья относится к большинству транспортных средств.

Шаг 1. Датчик кислорода — это электронный компонент, который разработан для измерения уровня кислорода в выхлопной системе автомобильного двигателя.

Шаг 2 — Обычно датчик кислорода устанавливается на трубе выхлопной системы или на стороне каталитического нейтрализатора, при этом датчик находится внутри трубы.Он измеряет кислородную смесь, генерируя небольшое количество электричества из-за разницы в атмосфере, кислороде и углекислом газе. Компьютер PCM контролирует это напряжение и соответственно регулирует подачу топлива. Датчики кислорода обычно можно найти в выхлопной трубе рядом с двигателем (первичный датчик), хотя иногда они устанавливаются в самом выпускном коллекторе, где соединяется выхлопная труба. Датчики, расположенные после каталитического нейтрализатора или на нем, являются вторичным блоком.

Шаг 3 — Работа датчика заключается в измерении количества кислорода, необходимого для сжигания любого топлива, оставшегося в потоке выхлопных газов, и передаче этой информации обратно в компьютерный PCM (модуль управления трансмиссией), где она сравнивается с другой оперативной информацией, чтобы можно было внести корректировки. быть сделано, чтобы максимизировать топливную эффективность и мощность за счет правильной топливовоздушной смеси и момента зажигания в двигателе.Датчики кислорода делают это за счет химической реакции внутри самого датчика; В этой статье мы объясним эволюцию и применение этой очень важной части головоломки с впрыском топлива. Датчики кислорода работают за счет химической реакции. Сердечник или элемент датчика — циркониевая керамика с тонким слоем платины. Поскольку эти материалы являются реактивными и наносятся слоями, они со временем изнашиваются, снижая их эффективность.

Шаг 4 — Напряжение, создаваемое датчиком, затем передается на компьютер, где он сравнивает его с другой оперативной информацией, чтобы внести необходимые корректировки смеси и времени.Датчик кислорода постоянно связан с блоком управления двигателем, предоставляя ему информацию, необходимую для регулировки подачи топлива для оптимального сгорания.

Шаг 5 — Когда двигатель холодный, кислородный датчик показывает медленно, нагревательный элемент был установлен, чтобы исправить эту проблему и помочь датчику работать правильно, пока двигатель не достигнет рабочей температуры. Когда эти нагреватели выходят из строя, загорается лампа проверки двигателя. Количество вторичных датчиков будет зависеть от количества каталитических нейтрализаторов в автомобиле.Датчики кислорода используют циклическое изменение смеси от богатой к бедной для достижения баланса, близкого к стехиометрической смеси (идеально для внутреннего сгорания).

ЗОНД

Чувствительный элемент представляет собой керамический цилиндр, покрытый внутри и снаружи пористыми платиновыми электродами; вся сборка защищена металлической сеткой. Он работает, измеряя разницу в кислороде между выхлопными газами и наружным воздухом, и генерирует напряжение или изменяет его сопротивление в зависимости от разницы между ними.

Датчики работают эффективно только при нагревании до приблизительно 316 ° C (600 ° F), поэтому большинство новых лямбда-зондов имеют нагревательные элементы, заключенные в керамику, которые быстро нагревают керамический наконечник до температуры. Более старые датчики без нагревательных элементов в конечном итоге будут нагреваться выхлопными газами, но между моментом запуска двигателя и достижением теплового равновесия компонентов выхлопной системы существует определенная временная задержка. Время, необходимое для того, чтобы выхлопные газы довели датчик до температуры, зависит от температуры окружающего воздуха и геометрии выхлопной системы.Без нагревателя процесс может занять несколько минут. Есть проблемы с загрязнением, которые приписываются этому медленному процессу запуска, в том числе аналогичная проблема с рабочей температурой каталитического нейтрализатора.

К зонду обычно прикрепляют четыре провода:
1. два для выхода лямбда и
2. два для питания нагревателя,

, хотя некоторые автопроизводители используют металл в качестве заземления для сигнала сенсорного элемента, в результате чего получается три провода. Ранее датчики без электрического нагрева имели один или два провода.

ТИПЫ КИСЛОРОДНЫХ ДАТЧИКОВ

1. Циркониевый датчик

Лямбда-зонд из диоксида циркония или диоксида циркония основан на твердотельном электрохимическом топливном элементе, который называется ячейкой Нернста. Его два электрода обеспечивают выходное напряжение, соответствующее количеству кислорода в выхлопных газах по отношению к количеству кислорода в атмосфере.

Выходное напряжение 0,2 В (200 мВ) постоянного тока представляет «бедную смесь» топлива и кислорода, где количество кислорода, поступающего в цилиндр, достаточно для полного окисления монооксида углерода (CO), образующегося при сжигании воздуха и топлива. , в диоксид углерода (CO2).Выходное напряжение 0,8 В (800 мВ) постоянного тока представляет собой «богатую смесь», в которой много несгоревшего топлива и мало остаточного кислорода. Идеальная уставка составляет приблизительно 0,45 В (450 мВ) постоянного тока. Здесь количество воздуха и топлива находится в оптимальном соотношении, которое составляет ~ 0,5% обедненной смеси от стехиометрической точки, так что выхлопные газы содержат минимальное количество окиси углерода.

Напряжение, создаваемое датчиком, нелинейно по отношению к концентрации кислорода. Датчик наиболее чувствителен вблизи стехиометрической точки (где λ = 1) и менее чувствителен при очень бедной или очень богатой смеси.
ЭБУ — это система управления, которая использует обратную связь от датчика для регулировки топливно-воздушной смеси. Как и во всех системах управления, важна постоянная времени датчика; способность ЭБУ управлять соотношением топливо-воздух зависит от времени отклика датчика. Датчик старения или загрязнения обычно имеет более медленное время отклика, что может снизить производительность системы. Чем короче период времени, тем выше так называемый «перекрестный счет» и тем быстрее реагирует система.

Датчик имеет прочную конструкцию из нержавеющей стали внутри и снаружи.Благодаря этому датчик обладает высокой устойчивостью к коррозии, что позволяет эффективно использовать его в агрессивных средах с высокой температурой / давлением.
Датчик из диоксида циркония относится к «узкополосному» типу, что относится к узкому диапазону соотношений топливо / воздух, на который он реагирует.

2. Широкополосный циркониевый датчик

Вариант датчика из диоксида циркония, называемый «широкополосным» датчиком, был представлен NTK в 1992 году и широко используется в системах управления двигателем автомобилей, чтобы удовлетворить постоянно растущие требования к лучшей экономии топлива, снижению выбросов и лучшему двигателю. производительность в то же время.Он основан на плоском элементе из диоксида циркония, но также включает электрохимический газовый насос. Электронная схема, содержащая контур обратной связи, управляет током газового насоса, чтобы поддерживать постоянную мощность электрохимической ячейки, так что ток насоса напрямую указывает на содержание кислорода в выхлопных газах. Этот датчик исключает циклическую смену обедненной и богатой смеси, присущую узкополосным датчикам, позволяя блоку управления гораздо быстрее регулировать подачу топлива и угол зажигания двигателя. В автомобильной промышленности этот датчик также называют датчиком UEGO (универсальный датчик кислорода в выхлопных газах).Датчики UEGO также широко используются при настройке динамометрических стендов на вторичном рынке и в высокопроизводительном оборудовании для отображения воздуха и топлива водителя. Широкополосный циркониевый датчик используется в системах стратифицированного впрыска топлива, а теперь может также использоваться в дизельных двигателях, чтобы соответствовать предстоящим ограничениям выбросов EURO и ULEV.

Широкополосные датчики состоят из трех элементов:
1. ионно-кислородный насос,
2. узкополосный циркониевый датчик,
3. нагревательный элемент.

Схема подключения широкополосного датчика обычно состоит из шести проводов:
1.резистивный нагревательный элемент,
2. резистивный нагревательный элемент,
3. датчик,
4. насос,
5. калибровочный резистор,
6. общий.

3. Датчик титана

Менее распространенный тип узкополосных лямбда-зондов имеет керамический элемент из титана (диоксида титана). Этот тип не генерирует собственное напряжение, но изменяет свое электрическое сопротивление в зависимости от концентрации кислорода. Сопротивление титана зависит от парциального давления кислорода и температуры.Поэтому некоторые датчики используются с датчиком температуры газа для компенсации изменения сопротивления из-за температуры. Значение сопротивления при любой температуре составляет примерно 1/1000 от изменения концентрации кислорода. К счастью, при λ = 1 происходит большое изменение кислорода, поэтому изменение сопротивления обычно в 1000 раз между богатым и бедным, в зависимости от температуры.

Поскольку диоксид титана является полупроводником N-типа со структурой TiO2-x, x-дефекты в кристаллической решетке проводят заряд.Так, для выхлопа с высоким содержанием топлива (более низкая концентрация кислорода) сопротивление низкое, а для выхлопа с обедненным топливом (более высокая концентрация кислорода) сопротивление высокое. Блок управления питает датчик небольшим электрическим током и измеряет результирующее падение напряжения на датчике, которое варьируется от почти 0 вольт до примерно 5 вольт. Подобно датчику из диоксида циркония, этот тип является нелинейным, поэтому его иногда упрощенно называют двоичным индикатором, показывающим либо «богатый», либо «обедненный». Датчики из диоксида титана дороже, чем датчики из диоксида циркония, но они также быстрее реагируют.

В автомобильной промышленности датчик из титана, в отличие от датчика из диоксида циркония, для правильной работы не требует эталонного образца атмосферного воздуха. Это упрощает проектирование узла датчика против загрязнения водой. В то время как большинство автомобильных датчиков являются погружными, датчики на основе диоксида циркония требуют очень небольшого поступления эталонного воздуха из атмосферы. Теоретически жгут проводов датчика и разъем заделаны. Предполагается, что воздух, который просачивается через жгут проводов к датчику, исходит из открытого места в жгуте — обычно ЭБУ, который расположен в замкнутом пространстве, таком как багажник или салон автомобиля.

Лямбда-датчики — современные широкополосные типы

Планарные датчики

Перед обсуждением широкополосных датчиков следует отметить, что в то время как Широкополосный датчик иногда называют «Планарным», Bosch производит узкополосный датчик. датчик, также имеющий планарную конструкцию. Вместо твердого электролита из типов диоксида циркония он заменяется слоями керамического ламината, и эти слои ламината печатаются методом шелкографии для их конфигурации.Большой Преимущество этого метода строительства в том, что обогреватель можно закопать в слоях сенсора, таким образом заставляя сенсор нагреться до рабочего состояния. температура намного быстрее.

Широкополосные датчики

Датчики текущего поколения называются широкополосными, планарными, UEGO или «Датчики соотношения A / F» (датчики соотношения воздух / топливо). Они намного лучше точное измерение количества кислорода в выхлопном потоке, а не простое переключение узкополосных датчиков.Термин «планарный» исходит из формы чувствительного элемента, который представляет собой плоскую полосу (плоскость), скорее чем форма наперстка традиционных датчиков.

Рисунок 11 — Изображение планарного широкополосного датчика

в разрезе

Широкополосные датчики стали необходимы только в качестве систем управления двигателем. достигли точки, когда требуется более точный датчик для соответствия мишени для транспортных средств с низким уровнем выбросов — старые датчики имели свои особенности «точка переключения» по разным историческим причинам.Широкополосный датчик — абсолютное требование для стратегий управления обедненной смесью и ионизирующей топливной смесью (например, Volkswagen FSi), а также дизельные автомобили. Широкополосный датчик позволяет ЭБУ измерять насколько хорошо происходит горение вплоть до очень бедных смесей.

Рисунок 12 — Кривая выходного сигнала широкополосного датчика (красный)
по сравнению с диапазоном выходного сигнала узкополосного датчика (зеленый)

Датчик работает по тому же принципу, что и обычный датчик (Nernst ячейка), но с дополнительной внутренней системой (устройство, называемое кислородным насосом), и выходной ток изменяется пропорционально количеству кислорода, присутствующему в выхлоп.Как видно из графика, он может измерять гораздо более широкий диапазон чем традиционный датчик, но что более важно, когда он находится в пределах диапазона что нас больше всего интересует (от Lambda = 0.9 до Lambda = 1.1) ответ график довольно линейный, что означает, что мы можем определить точное содержание кислорода выхлопных газов, а не крутой точки переключения вокруг центральной площадь. В крейсерских условиях современного двигателя соотношение AF может достигать примерно 20: 1, а широкополосный диапазон позволяет нам точно измерять эти бедные смеси.

Другой, более сложный метод декодирования сигнала необходим ЭБУ использует специальный ASIC, а датчики несовместимы с более ранними типами. Этот тип датчик работает только при температурах 600 ° C и выше, требуя мощного нагревателя.

Широкополосные датчики можно идентифицировать по их многопроволочному жгуту (пять, шесть или более проводов) и обычно устанавливаются на:

Любой недавний автомобиль, в котором используется двигатель с обедненной смесью или с непосредственным впрыском топлива.
Автомобили с дизельным двигателем, оснащенные датчиками лямды
Некоторые автомобили Honda примерно с 1990 г. использовал этот тип датчика (L1h2)
Volkswagen FSi системы и другие стратифицированные системы заряда
Некоторые неавтомобильные применения, такие как прокатные дороги и специализированное лабораторное оборудование для проверки газов

Теперь у нас есть датчики Bosch и NGK для ряда широкополосных приложений.

Широкополосный датчик особенно подходит для обедненной смеси, с наддувом, с турбонаддувом. и высокопроизводительные автомобили (например, Subaru impreza 2002 г.в.), например, детонация зажигания или «стук», противник высокопроизводительного двигателя, этого можно избежать при любой работе двигателя. условий, проводя гораздо более тщательный контроль за соотношением воздух / топливо, чем если бы когда-либо быть возможным с узкополосным датчиком. Это также относится к обедненному ожогу. двигатели, в которых средняя (средняя) прочность смеси очень слабая.

Широкополосные датчики для автоспорта

Широкополосные датчики используются гоночными командами для точного определения высокой производительности. тюнингованные двигатели. Можно приобрести лямбда-метры с широкополосным датчиком. для регистрации данных о прочности смеси и других параметрах двигателя. Следует отметить, что лямбды WB, разработанные для легковых автомобилей, не являются такие же, как и те, которые предназначены для использования в автоспорте, и поэтому несовместимы.

Датчики WB в автоспорте не только спроектированы для большей устойчивости. откалиброваны так, чтобы иметь широкий выходной диапазон, тогда как легковые автомобили откалиброваны для обеспечения максимальной точности по стехиометрии и очень компактны смеси.Гоночный автомобиль будет проводить большую часть времени на противоположном конце дороги. прочность смеси, заправка топливом для максимальной производительности.

Планарный датчик Bosch Audi 1.8T Beetle turbo Volvo S80 Датчик LSU VR6 Golf Carrera 911 GT3

Широкополосные датчики O2 и датчики воздуха / топлива (A / F)

Широкополосные датчики кислорода (которые также могут называться датчиками воздушного топлива с широким диапазоном действия (WRAF)) и датчики воздуха / топлива (A / F) заменяют обычные кислородные датчики датчики во многих последних моделях автомобилей.

Широкополосный датчик O2 или датчик A / F — это, по сути, более умный датчик кислорода с некоторой дополнительной внутренней схемой, которая позволяет ему точно определять соотношение воздух / топливо в двигателе. Как и обычный кислородный датчик, он реагирует на изменение уровня кислорода в выхлопных газах. Но в отличие от обычного кислородного датчика выходной сигнал широкополосного датчика O2 или датчика A / F не изменяется резко, когда топливно-воздушная смесь становится богатой или обедненной. Это делает его более подходящим для современных двигателей с низким уровнем выбросов, а также для двигателей с улучшенными характеристиками.

Выходы кислородного датчика

Обычный кислородный датчик на самом деле больше похож на индикатор богатой / обедненной смеси, потому что его выходное напряжение подскакивает до 0,8–0,9 В при богатой топливно-воздушной смеси и падает до 0,3 В или менее при наличии воздуха. / топливная смесь бедная. Для сравнения, широкополосный датчик O2 или датчик A / F выдает постепенно изменяющийся сигнал тока, который соответствует точному соотношению воздух / топливо.

Другое отличие состоит в том, что выходное напряжение датчика преобразуется его внутренней схемой в сигнал переменного тока, который может перемещаться в одном из двух направлений (положительном или отрицательном).Текущий сигнал постепенно увеличивается в положительном направлении, когда топливно-воздушная смесь становится беднее. В «стехиометрической» точке, когда топливно-воздушная смесь идеально сбалансирована (14,7 к 1), что также называется «лямбда», ток от датчика прекращается, и ток не течет ни в одном из направлений. И когда соотношение воздух / топливо становится все более богатым, ток меняет направление и течет в отрицательном направлении.

PCM отправляет управляющее опорное напряжение (обычно 3.3 В в приложениях датчиков Toyota A / F, 2,6 В в широкополосных датчиках Bosch и GM) к датчику по одной паре проводов и контролирует выходной ток датчика по второму набору проводов. Выходной сигнал датчика затем обрабатывается PCM и может быть считан на сканирующем приборе как соотношение воздух / топливо, значение коррекции топлива и / или значение напряжения в зависимости от приложения и возможностей отображения сканирующего прибора.

Для приложений, которые отображают значение напряжения, все, что меньше опорного напряжения, указывает на богатое соотношение воздух / топливо, в то время как напряжения выше опорного напряжения указывают на бедное соотношение воздух / топливо.В некоторых ранних приложениях Toyota OBD II PCM преобразует напряжение датчика A / F, чтобы оно выглядело как напряжение обычного датчика кислорода (это было сделано для соответствия требованиям к отображению ранних правил OBD II).

Как работает широкополосный датчик O2

Внутренне широкополосные датчики O2 и датчики A / F похожи на обычные плоские датчики кислорода из диоксида циркония. Внутри защитного металлического конуса на конце датчика находится плоская керамическая полоса. Керамическая полоса фактически представляет собой двойной чувствительный элемент, который сочетает в себе кислородный насос с «эффектом Нерста» и «диффузионный зазор» с кислородным чувствительным элементом.Все три ламинированы на одной керамической полосе.

Выхлопной газ попадает в датчик через вентиляционные отверстия или отверстия в металлическом кожухе над наконечником датчика и вступает в реакцию с двойным чувствительным элементом. Кислород диффундирует через керамическую подложку на чувствительном элементе. Реакция заставляет ячейку Нерста генерировать напряжение, как в обычном кислородном датчике. Кислородный насос сравнивает изменение напряжения с управляющим напряжением от PCM и уравновешивает одно с другим, чтобы поддерживать внутренний кислородный баланс.Это изменяет ток, протекающий через датчик, создавая положительный или отрицательный сигнал тока, который указывает точное соотношение воздух / топливо в двигателе.

Ток небольшой, обычно около 0,020 ампер или меньше. Затем PCM преобразует аналоговый выходной ток датчика в сигнал напряжения, который затем может быть считан на вашем диагностическом приборе.

В чем разница между широкополосным датчиком O2 и датчиком A / F? Широкополосные датчики 2 обычно имеют 5 проводов, в то время как большинство датчиков A / F имеют 4 провода.

ЦЕПЬ НАГРЕВАТЕЛЯ ДАТЧИКА O2

Как и обычные кислородные датчики, широкополосные датчики O2 и датчики A / F также имеют внутреннюю цепь нагревателя, которая помогает им быстро достичь рабочей температуры. Для правильной работы широкополосным датчикам и датчикам A / F требуется более высокая рабочая температура: от 1292 до 1472 градусов по Фаренгейту по сравнению с примерно 600 градусами по Фаренгейту для обычных кислородных датчиков. Следовательно, если цепь нагревателя выходит из строя, датчик может не выдавать надежный сигнал.

В цепь нагревателя подается питание через реле, которое включается при запуске двигателя и реле впрыска топлива.Схема нагревателя может потреблять до 8 ампер на некоторых двигателях и обычно имеет широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) для изменения количества тепла в зависимости от температуры двигателя (это также предотвращает перегрев и выгорание нагревателя). Когда двигатель холодный, продолжительность включения (по времени) цепи нагревателя будет выше, чем при горячем двигателе. Сбой в цепи нагревателя обычно включает контрольную лампу неисправности (MIL) и устанавливает диагностический код неисправности (DTC) P0125.

Проблемы датчика кислорода

Как и обычные датчики кислорода, широкополосные датчики O2 и датчики A / F уязвимы к загрязнению и старению.Они могут стать вялыми и медленно реагировать на изменения в топливно-воздушной смеси, поскольку загрязняющие вещества накапливаются на чувствительном элементе. Загрязнения включают фосфор моторного масла (изношенных направляющих и колец клапанов), силикаты антифриза (протекающая прокладка головки или впускные прокладки или трещины в камере сгорания, из которых вытекает охлаждающая жидкость) и даже серу и другие присадки в бензине. Датчики рассчитаны на пробег свыше 150 000 миль, но могут не пройти это расстояние, если двигатель горит маслом, развивает внутреннюю утечку охлаждающей жидкости или получает плохой газ.

Широкополосные датчики 2 и датчики A / F также могут быть обмануты утечками воздуха в выхлопной системе (негерметичные прокладки выпускного коллектора) или проблемами сжатия (такими как негерметичные или сгоревшие выпускные клапаны), которые позволяют несгоревшему воздуху проходить через двигатель и попадать внутрь. выхлоп.

Диагностика широкополосного датчика A / F

Как правило, система OBD II обнаруживает любые проблемы, влияющие на работу датчиков кислорода или A / F, и устанавливает код неисправности, соответствующий типу неисправности. Общие коды OBD II, которые указывают на неисправность в цепи нагревателя датчика O2 или A / F, включают: P0036, P0037, P0038, P0042, P0043, P0044, P0050, P0051, P0052, P0056, P0057, P0058, P0062, P0063, P0064.

Коды, указывающие на возможную неисправность самого датчика кислорода, включают любой код от P0130 до P0167. Могут существовать дополнительные коды OEM «расширенного» P1 «, которые будут различаться в зависимости от года, марки и модели автомобиля.

Признаки неисправного широкополосного датчика O2 или датчика A / F по существу такие же, как у обычного датчик кислорода: двигатель работает на богатой смеси, низкая топливная экономичность и / или отказ выхлопных газов из-за более высокого, чем обычно, уровня окиси углерода (CO) в выхлопных газах.

Возможные причины, помимо неисправности самого датчика, включают плохие соединения проводки или неисправное реле цепи нагревателя (если есть коды нагревателя), или неисправность проводки, негерметичную прокладку выпускного коллектора или негерметичные выпускные клапаны, если есть коды датчиков, указывающие на неисправность. состояние обедненного топлива.

Что проверять: как датчик реагирует на изменения в соотношении воздух / топливо. Подключите диагностический прибор к диагностическому разъему автомобиля, запустите двигатель и создайте мгновенное изменение в радиомодуле воздух / топливо, щелкнув дроссель или подавая пропан в корпус дроссельной заслонки.Ищите отклик от широкополосного датчика O2 или датчика A / F. Отсутствие изменений в указанном соотношении воздух / топливо, значении лямбда, значении напряжения датчика или номере краткосрочной корректировки топлива будет указывать на неисправный датчик, который необходимо заменить.

Другие PIDS диагностического прибора, на которые следует обратить внимание, включают состояние монитора нагревателя кислорода OBD II, состояние монитора датчика кислорода OBD II, состояние контура и температуру охлаждающей жидкости. Состояние мониторов сообщит вам, провела ли система OBD II самопроверку датчика. Состояние контура сообщит вам, использует ли PCM вход широкополосного датчика O2 или A / F для управления соотношением воздух / топливо.Если система остается в разомкнутом контуре после прогретого двигателя, проверьте возможный неисправный датчик охлаждающей жидкости.

Еще один способ проверить выходной сигнал широкополосного датчика O2 или датчика A / F — это подключить последовательно цифровой вольтметр или графический мультиметр к опорной линии напряжения датчика (см. Схему подключения для правильного подключения). Подсоедините черный отрицательный провод к концу опорного провода датчика, а красный положительный провод к концу провода PCM. Затем измеритель должен показывать увеличение напряжения (выше опорного напряжения), если топливно-воздушная смесь бедная, или падение напряжения (ниже опорного напряжения), если смесь богатая.

Выходной сигнал широкополосного датчика O2 или датчика A / F можно также наблюдать на цифровом запоминающем осциллографе, подключив один вывод к опорной цепи, а другой — к цепи управления датчиком. Это сгенерирует форму волны, которая изменяется в зависимости от соотношения воздух / топливо. Прицел также можно подключить к проводам нагревателя датчика для проверки рабочего цикла цепи нагревателя. Вы должны увидеть прямоугольную волну и уменьшение продолжительности включения по мере прогрева двигателя.

Технические советы по широкополосному датчику кислорода

* На 5-проводных датчиках «обедненного воздуха, топлива» (LAF) Honda 8-контактный штырь разъема датчика содержит специальный «калибровочный» резистор.Сопротивление резистора может быть определено путем измерения между клеммами 3 и 4 с помощью омметра и будет составлять 2,4 кОм, 10 кОм или 15 кОм в зависимости от применения. Если разъем поврежден и его необходимо заменить, стоимость замены должна быть такой же, как у оригинала. Опорное напряжение от PCM к датчику на этих двигателях составляет 2,7 вольт.

* Saturn также использует специальный подстроечный резистор в разъеме широкополосного датчика O2 (контакты 1 и 6). Резистор обычно составляет от 30 до 300 Ом.Поставляемое PCM опорное напряжение составляет от 2,4 до 2,6 вольт.

* Если датчик O2, широкополосный датчик O2 или датчик A / F вышел из строя из-за загрязнения охлаждающей жидкости, не заменяйте датчик до тех пор, пока протекающая прокладка головки или головка цилиндра не будут заменены. Новый датчик скоро выйдет из строя, если утечка охлаждающей жидкости не будет устранена.

* Некоторые ранние приложения Toyota с датчиками A / F обеспечивают «смоделированное» напряжение датчика O2, которое отображается на диагностическом приборе. Фактическое значение было разделено на 5, чтобы соответствовать ранним правилам OBD II.С тех пор эти правила были пересмотрены, но имейте в виду, если на вашем сканирующем приборе появится «фанковый» дисплей.

Щелкните здесь, чтобы загрузить или распечатать эту статью.

Другие статьи о датчиках двигателя:

Датчики кислорода: диагностика и замена

Расположение датчиков кислорода

Определение датчиков двигателя

Датчики температуры воздуха

Датчики охлаждающей жидкости

Датчики положения коленчатого вала CKP

Датчики MAP2

MAP2 Датчики MAF

Датчики воздушного потока лопастей VAF

Датчики положения дроссельной заслонки

Общие сведения о системах управления двигателем

Модули управления трансмиссией (PCM)

PCM перепрограммирования флэш-памяти

Все о бортовой диагностике II (OBD II)

на Zeroing II Диагностика

Диагностика сети контроллеров (CAN)

Щелкните здесь, чтобы увидеть больше технических статей Carley Automotive

как это работает, проблемы, тестирование

Обновлено: 13 сентября 2021 г.

В начале 00-х обычные датчики кислорода уступили место более точным датчикам состава топливовоздушной смеси, хотя их до сих пор называют «датчиками кислорода» или датчиками O2.Датчик соотношения воздух-топливо (A / F) Датчик соотношения воздух-топливо (A / F) измеряет содержание кислорода в выхлопных газах в более широком диапазоне. Он также известен как «широкополосный лямбда-зонд» или «лямбда-зонд».

Датчик состава топливовоздушной смеси устанавливается в выпускном коллекторе или в передней выхлопной трубе перед каталитическим нейтрализатором. Его также можно назвать «передним датчиком O2». Работа датчика соотношения воздух-топливо заключается в измерении содержания кислорода в выхлопных газах и обеспечении обратной связи с компьютером двигателя (PCM).На основе сигнала датчика соотношения воздух-топливо компьютер регулирует соотношение воздух-топливо, чтобы поддерживать его на оптимальном уровне, который составляет около 14,7: 1 или 14,7 частей воздуха на 1 часть топлива.

Неисправности датчика состава топливовоздушной смеси

Проблемы с датчиками состава топливовоздушной смеси — обычное дело. Часто датчик загрязняется или просто выходит из строя. В некоторых автомобилях нагревательный элемент внутри датчика может перестать работать и вызвать неисправность. Например, во многих автомобилях Toyota и Honda код P0135 может быть вызван неисправным нагревательным элементом внутри датчика.Посмотрите, как проверяется ТЭН датчика A / F, в этой статье: код P0135. В некоторых автомобилях проводка датчика может закоротиться после трения о металлические детали. Например, в старой Mazda 3 провод датчика может тереться о кронштейн и закорачиваться, вызывая код P0131. Когда компьютер двигателя определяет, что сигнал датчика соотношения воздух-топливо выходит за пределы ожидаемого диапазона, он включает контрольную лампу двигателя.

Наиболее распространенные коды неисправностей OBDII, связанные с датчиком состава топливовоздушной смеси: P0131, P0134, P0135, P0133, P0031 и P1135.Есть ли какие-либо симптомы, кроме индикатора Check Engine? В некоторых автомобилях вы можете заметить снижение расхода топлива или проблемы с управляемостью.

Диагностика датчика состава топливовоздушной смеси

Датчик состава топливовоздушной смеси диагностируется в соответствии с процедурой устранения неисправностей производителя для установленного кода неисправности. Первый шаг — проверить наличие соответствующих бюллетеней технического обслуживания (TSB). Проводку и разъем датчика необходимо проверить на наличие повреждений, коррозии, ослабленных контактов и т. Д.Проверка датчика соотношения воздух-топливо с помощью диагностического прибора. Затем, в зависимости от кода неисправности, сигнал датчика необходимо проверить с помощью диагностического прибора. Например, см. Эту диаграмму сигнала датчика состава топливовоздушной смеси на диагностическом приборе: при увеличении частоты вращения двигателя сигнал переходит на «богатый», затем, когда частота вращения падает и подача топлива прекращается, датчик показывает «обедненная смесь». «. После этого сигнал вернется в норму. Этот топливный датчик воздуха работает правильно.

Часто датчик может работать правильно во время проверки.В этом случае ваш механик может порекомендовать заменить датчик состава топливовоздушной смеси, чтобы исключить возможность периодической неисправности.

Задний кислородный датчик

Схема заднего (нижнего) кислородного датчика Задний или нижний кислородный датчик устанавливается в выхлопе после каталитического нейтрализатора. Он измеряет количество кислорода в выхлопных газах, выходящих из каталитического нейтрализатора. Сигнал от заднего кислородного датчика используется для контроля эффективности каталитического нейтрализатора.

Компьютер двигателя или PCM постоянно сравнивает сигналы от переднего и заднего кислородных датчиков (см. Схему). Основываясь на двух сигналах, PCM определяет, насколько хорошо каталитический нейтрализатор выполняет свою работу. Если каталитический нейтрализатор выходит из строя, PCM включает световой индикатор «Check Engine», чтобы вы знали.
Задний кислородный датчик можно проверить с помощью диагностического прибора или лабораторного прицела.

Идентификация датчика соотношения воздух-топливо / кислорода

Перед каталитическим нейтрализатором устанавливается передний кислородный датчик или датчик состава топливовоздушной смеси; он называется «восходящий» или «датчик 1».
Задний кислородный датчик, установленный после каталитического нейтрализатора, называется «нижним по потоку» или датчиком 2.
Типичный рядный 4-цилиндровый двигатель имеет только один ряд (ряд 1). Следовательно, в рядном 4-цилиндровом двигателе термин «ряд 1, датчик 1» просто относится к переднему датчику кислорода. «Банк 1, датчик 2» — это задний кислородный датчик. Обычно двигатель банка
содержит цилиндр 1, называется Bank 1

Двигатель V6 или V8 имеет два ряда (или две части этой буквы «V»).Обычно банк, содержащий цилиндр номер 1, называется «Банком 1».

Разные производители автомобилей определяют Банк 1 и Банк 2 по-разному. Чтобы узнать, какой банк 1 и банк 2 в вашем автомобиле, вы можете найти его в руководстве по ремонту или в Google, указав год, марку, модель и объем двигателя вашего автомобиля. Например, согласно бюллетеню Toyota TSB-0398-09 , в V6 Camry, Highlander, Avalon, Sienna и Solara банк 1 находится сзади, банк 2 — спереди.Точно так же в Mazda 6 V6 2003-2008 гг. Или Mazda Tribute V6 банк 1 находится сзади, банк 2 — спереди. В Nissan Maxima 2003 года банк 1 находится сзади, банк 2 — спереди.

Замена датчика соотношения воздух-топливо / кислорода

В большинстве автомобилей замена кислородного датчика — довольно простая работа, если к нему нет труднодоступного доступа. В ремонтной мастерской замена кислородного датчика стоит от 50 до 250 долларов (только рабочая сила).

Если вы хотите заменить кислородный датчик самостоятельно, имея определенные навыки и руководство по ремонту, это не так уж и сложно, но вам может понадобиться специальная розетка кислородного датчика (на фото ниже).
Иногда бывает трудно удалить старый датчик, так как он может застрять в резьбе. Мы нашли несколько видео, как снять изъятый датчик O2.
При замене топливного датчика воздуха есть два варианта: установка оригинальной (OEM) или неоригинальной детали. Датчики послепродажного обслуживания большую часть времени работают нормально. Однако мы столкнулись с несколькими случаями, когда датчик вторичного рынка вызывал проблему, которая была устранена после установки датчика OEM.
Замена датчика кислорода Если цена сопоставима, лучше использовать датчик OEM.Еще одна причина использовать OEM-датчик заключается в том, что производители часто обновляют конструкцию детали, чтобы устранить проблемы, обнаруженные после производства.
Для автомобилей, сертифицированных для Калифорнии, номер детали датчика состава топливовоздушной смеси может быть другим. Лучше всего заказывать нужную деталь, используя свой VIN-номер.
датчиков NOx
датчиков NOx
Стефан Карстенс, В. Адди Маевски
Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием.Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите в систему , чтобы просмотреть полную версию этого документа.
Реферат : Автомобильные датчики NOx в основном относятся к амперометрическому типу с двумя или тремя электрохимическими ячейками в соседних камерах. Первая ячейка электрохимически откачивает O ₂ из образца, так что это не мешает измерению NOx во второй ячейке. Коммерческие датчики, доступные от нескольких поставщиков, используются для контроля адсорбера NOx и доочистки SCR.Датчики NH ₃ также были разработаны для использования в системах SCR.
Применение датчика NOx
Разработка датчиков NOx в выхлопных газах началась в 1990-х годах. Коммерческие датчики были впервые представлены в начале 2000-х годов на легковых легковых автомобилях с обедненным горением и стратифицированным бензином с адсорберами NOx, за ними последовали дизельные автомобили с адсорберами NOx и дизельные двигатели малой и большой мощности с системой нейтрализации мочевины-SCR.
Первое поколение датчиков NOx было разработано компанией NTK, также известной как NGK / NTK или NGK Spark Plug (не путать с керамикой NGK) в Японии, и впервые было использовано в 2001 году в Volkswagen Lupo 1.4 ФСИ. В конце концов, все бензиновые двигатели с стратифицированным наддувом в Volkswagen Group (1,4, 1,6 и 2,0 л) были оснащены датчиками NOx. Другие производители оригинального оборудования, включая Daimler и BMW, также ставят на дороги большое количество бензиновых двигателей с расслоением заряда. Однако через несколько лет использование двигателей со стратифицированным зарядом и связанный с ним рынок датчиков NOx начали сокращаться из-за более низких, чем ожидалось, преимуществ по выбросам CO ₂ и высокой стоимости последующей обработки адсорбером NOx.Volkswagen попрощался с двигателями со стратифицированным наддувом в 2006 году, а BMW последовала его примеру пятью годами позже. Только компания Daimler продолжила использовать стратифицированную зарядку с распылителем в своем семействе двигателей M270 / M274.
Еще одна область применения датчиков NOx открылась с появлением катализаторов-адсорберов NOx в дизельных двигателях малой мощности. Некоторые из первых приложений включали систему Toyota DPNR, запущенную в 2003 году, и модель с дизельным двигателем Renault Espace. Эта технология получила широкое распространение на дизельных автомобилях — в первую очередь в Европе, но также в США и на других рынках, включая модели Volkswagen, BMW и Daimler.Эти автомобили обычно оснащались датчиком NOx после каталитического нейтрализатора NOx.
Самая последняя область применения датчиков NOx — это системы СКВ для карбамида для легких и тяжелых дизельных двигателей. Чтобы удовлетворить различные требования OBD (бортовой диагностики), в системах SCR обычно используется датчик NOx после катализатора SCR. Если на выходе SCR присутствуют чрезмерные концентрации NOx или аммиака, сработает неисправность OBD, поскольку датчики NOx чувствительны к обоим газам.В зависимости от стратегии управления SCR, перед каталитическим нейтрализатором SCR может быть установлен другой датчик NOx. Если установлены два датчика, можно легко определить степень преобразования каталитического нейтрализатора SCR.
Дальнейшее развитие датчиков NOx обусловлено будущими стандартами выбросов двигателей большой мощности, такими как те, которые предлагаются CARB и Агентством по охране окружающей среды США на 2027 год. Пределы NOx могут быть снижены до значений всего 0,015 г / л.с. а требования к сроку полезного использования могут быть увеличены до 850 000 миль (1 360 000 км) и 18 лет.Улучшенные характеристики датчика потребуются не только для потенциальных изменений пороговых значений БД, но и для мониторинга выбросов в процессе эксплуатации, который предлагается в качестве альтернативы более традиционным демонстрациям долговечности. Технологии датчиков NOx потребует дальнейшего развития, чтобы иметь возможность контролировать выбросы при низких уровнях NOx в течение всего рабочего цикла тяжелых транспортных средств и в течение всего срока их службы.
Наиболее распространенная технология измерения NOx на месте основана на использовании стабилизированных иттрием ZrO ₂ (YSZ) электрохимических датчиков [984] , аналогичных по конструкции и принципу действия широкополосным датчикам кислорода .Коммерческие датчики доступны от Continental / NGK [3737] и Bosch [3740] , в то время как другие, такие как Denso, имеют программы разработки датчиков [3739] [3738] [4158] . Датчики YSZ подробно обсуждаются в следующих разделах.
В двух последних разделах этой статьи рассматриваются, соответственно, новые разработки датчиков NOx и датчики аммиака. Последняя технология, основанная на той же электрохимической системе YSZ, была коммерциализирована в некоторых приложениях SCR, но ее использование остается ограниченным.
Принцип работы
Обзор
Коммерческие датчики NOx для автомобильной промышленности — это в первую очередь электрохимические датчики YSZ типа амперометрические . На рисунке 1 показан основной принцип работы. В датчике используются две или три электрохимических ячейки в соседних камерах. Первая ячейка электрохимически откачивает O ₂ из образца, так что это не мешает измерению NOx во второй ячейке. Необходимость удаления O ₂ позволяет этому типу датчика NOx выполнять двойную функцию; он также может определять уровень выхлопа O ₂.
Рисунок 1 . Схематическое изображение амперометрического датчика NOx
O ₂ в первой ячейке восстанавливается, и образующиеся ионы O прокачиваются через электролит из диоксида циркония путем приложения смещения приблизительно от -200 мВ до -400 мВ. Ток накачки пропорционален концентрации O ₂. Оставшиеся газы диффундируют во вторую ячейку, где восстановительный катализатор заставляет NOx разлагаться на N ₂ и O ₂. Как и в случае с первой ячейкой, смещение -400 мВ, приложенное к электроду, диссоциирует образующийся O ₂, который затем откачивается из ячейки; ток накачки второй ячейки пропорционален количеству кислорода от разложения NOx.Дополнительную электрохимическую ячейку можно использовать в качестве лямбда-датчика по Нернстану, чтобы помочь управлять ячейкой для определения NOx [3741] .
Все HC и CO в выхлопных газах должны быть окислены перед датчиком NOx, чтобы избежать помех. Кроме того, любой NO ₂ в пробе должен быть преобразован в NO перед измерением NOx, чтобы выходной сигнал датчика был пропорционален количеству NOx.
Твердый циркониевый электролит
Ряд составов диоксида циркония, допированных оксидами металлов, был исследован для использования в кислородных (λ, лямбда), а также в датчиках NOx.Материалы, которые были протестированы, включают Fe ₂ O ₃, Co ₃ O ₄, NiO, CuO, ZnO, CeO ₂, La ₂ O ₃, Y ₂ O ₃, а также смеси цеолитов, алюминия и силикатов [3892] [3894] [3893] . В качестве материалов потенциальных электродов были также выбраны несколько химических элементов, включая платину, родий и палладий.
Система, которая получила наиболее широкое распространение и используется почти во всех коммерческих датчиках NOx и лямбда, основана на твердотельном электролите из диоксида циркония, стабилизированного иттрием (тот же материал, который использовался в лампе Нернста).Ключевым свойством керамики YSZ является ее высокая проводимость для ионов O ₂ при повышенных температурах. Стабилизация иттрием имеет два преимущества: (1) она препятствует фазовому превращению ZrO ₂, что увеличивает механическую прочность материала, и (2) она увеличивает проводимость оксида циркония по ионам кислорода.
Керамика из оксида циркония может иметь одну из трех кристаллических фаз, в зависимости от температуры [3891] :
Моноклинная кристаллическая структура при комнатной температуре
Тетрагональная кристаллическая структура от 1170 ° C
Кубическая кристаллическая структура от 2370 ° C
Кубическая кристаллическая структура показывает особенно правильное расположение элементов и характеризуется высокой проводимостью ионов кислорода.Благодаря добавлению оксидов металлов высокотемпературные кристаллические структуры могут оставаться стабильными при более низких температурах. Добавляя достаточное количество оксида иттрия (Y ₂ O ₃) в процессе спекания при температуре приблизительно 1000 ° C, можно кубически стабилизировать оксид циркония.
Если количество оксида иттрия слишком мало, образуются смешанные кристаллы, состоящие из моноклинной и кубической фаз. Эти частично стабилизированные материалы из оксида циркония (ЧСЦ) обладают ярко выраженной устойчивостью к тепловым колебаниям.
Два типа керамики YSZ, 4YSZ и 8YSZ, являются основой почти всех лямбда-датчиков и датчиков оксида азота. Эти обозначения указывают на уровень легирования оксидом иттрия, а именно:
4YSZ — частично стабилизированный ZrO ₂, легированный 4 мол.% Y ₂ O ₃
8YSZ — полностью стабилизированный ZrO ₂, легированный 8 мол.% Y ₂ O ₃
Когда диоксид циркония стабилизируется оксидом иттрия, ионы Y ³⁺ заменяют Zr ⁴⁺ в атомной решетке.Таким образом, два иона Y ³⁺ образуют один кислородный промежуток. Эти промежутки используются для транспортировки кислорода.
Максимальная проводимость по ионам кислорода наблюдается в диапазоне температур от 800 до 1200 ° C. К сожалению, при этих температурах также происходит разделение на области с низким содержанием Y и с высоким содержанием Y. Этот процесс необратим и приводит к резкому снижению кислородной проводимости. При 950 ° C проводимость O ₂ может снизиться на 40% через 2500 часов [3891] .По этой причине лямбда-зонды и датчики NOx нельзя подвергать воздействию температур выше примерно 930 ° C. Датчики оксида азота от Continental, например, работают при 800 ° C [2827] .
Ячейки кислородного насоса
Если перегородку из керамики YSZ поместить между двумя камерами с разным парциальным давлением кислорода, при комнатной температуре ничего не произойдет. Однако, когда температура керамической стенки увеличивается примерно до 600 ° C, ионы кислорода могут перемещаться через промежутки в кристаллической решетке.Происходит выравнивание, при котором камера с более высоким парциальным давлением проталкивает ионы кислорода через стенку в камеру с более низким давлением.
Если обе поверхности разделительной стенки снабжены электродом, можно проверить движение ионов путем измерения напряжения. Именно это и происходит в бинарном (переключающем) лямбда-зонде. Восстановление кислорода до O ^2-, которое происходит в камере с более высоким давлением O ₂, описывается уравнением (1):
O ₂ + 4e- = 2O ^2- (1)
а напряжение датчика определяется уравнением Нернста:
U _s = (RT / 4F) ln (p _ref / p _exh) (2)
где:
U _s — сигнал датчика, V
T — температура, K
p — парциальное давление кислорода
R — газовая постоянная = 8.314 Дж / моль
F — постоянная Фарадея = 96,485 сА / моль
На диаграмме на Рисунке 2 камера с высоким парциальным давлением кислорода показана синей областью, а камера с низким парциальным давлением кислорода — серой областью. Если коричневую керамику нагреть до 600 ° C, микропористые платиновые электроды, представленные желтым цветом, будут генерировать примерно 1 В.
Рисунок 2 . Схема ячейки с твердым диоксидом циркония с электролитом
пассивных ячеек. Опорным воздуховодом является камера с высоким парциальным давлением кислорода.Богатый выхлопной газ (λ <1) имеет низкое содержание кислорода. Если керамика из оксида циркония нагревается с помощью нагревательного элемента примерно до 600 ° C, ионы кислорода перемещаются из эталонного воздуховода через керамическую стенку на сторону выхлопных газов, и генерируется сигнальное напряжение почти в один вольт. В случае обедненного выхлопного газа (λ> 1) разница парциального давления кислорода относительно эталонного воздуха мала, и измеряется сигнал только 0,1 В или меньше. При λ = 1 напряжение сигнала приблизительно равно 0.4-0,5В, в зависимости от производителя и модели зонда. Лямбда-характеристика напряжения является почти ступенчатой, что позволяет датчику различать два значения лямбда — богатую и бедную — отсюда и термин «двоичный» лямбда-датчик.
В такой операции, характерной для бинарного лямбда-зонда, генерируемое напряжение коррелирует с падением парциального давления кислорода. Пассивная керамическая ячейка YSZ также называется потенциометрической ячейкой или ячейкой Нернста .
активных ячеек. Также можно активно управлять датчиками, как в случае с широкополосными (линейными) датчиками кислорода и в амперометрических ячейках в датчиках NOx. В активном режиме работы на электродах не возникает никакого напряжения, а электроды подключаются к источнику питания. В таких активных ячейках, называемых «насосными ячейками», можно «перекачивать» ионы кислорода из бедной кислородом стороны в богатую кислородом путем изменения полярности. Ток накачки позволяет измерить концентрацию кислорода.Лямбда-токовая характеристика является линейной, что позволяет измерять концентрации O ₂ при различных соотношениях воздух-топливо.
Датчики NOx включают в себя по крайней мере две ячейки кислородного насоса (рис. 1) — одну для удаления избыточного кислорода из выхлопных газов, а другую — для измерения концентрации кислорода, выделяемого при разложении NOx.
Благодарности
Мы ценим помощь Дирка Блейкера из Carit Automotive GmbH, который предоставил информацию и изображения датчиков NOx на основе дозиметров.
###
причин неисправности Причины неисправного лямбда-зонда
Хотите узнать симптомы неисправного лямбда-зонда? Вы пришли в нужное место. Кстати, этот сайт чаще всего волнует умы владельцев иномарок, но обо всем по порядку. Но в целом суть, для которой используется датчик, — зондировать выхлопные газы.
Европейские автопроизводители под гнетом экологов и новых законопроектов, требующих ограничения выбросов вредных веществ в атмосферу, всячески прибегают к использованию различных новых агрегатов.Чаще всего это различные нейтрализаторы или катализаторы — устройства, активно снижающие количество вредных веществ в выхлопе автомобиля.

Разобраться в симптомах неисправности лямбда-зонда будет проще, если знать его устройство и принцип действия. Катализаторы — это активные устройства для борьбы с вредными веществами в выхлопных газах, но они требуют постоянного внимания и работают только в крайне ограниченных условиях. Также требуется тщательный контроль качества топливовоздушной смеси, поступающей в двигатель.
Основные функции лямбда-зонда
Как отмечалось выше, для увеличения срока службы катализатора необходим жесткий контроль за качеством топливовоздушной смеси. Лямбда-зонд получил свое название от греческой буквы, в автомобильном мире эта буква обозначает коэффициент избытка воздуха в топливной смеси, поступающей в двигатель.

В целом качественная топливная смесь состоит из 13 компонентов воздуха и 1 топлива. Здесь нужно понять одну простую вещь, возвращаясь к качеству катализаторов.
Катализаторы могут работать только в очень узком диапазоне правильного соотношения топлива и воздуха. Небольшие отклонения делают эти устройства бесполезными. Поэтому так важно соблюдать эту пропорцию до десятых. Теперь вы понимаете, что такая точность расчета пропорций, отслеживания процессов и катализаторов — все это прерогатива иномарок. Российские автомобили пока не эксплуатируются в столь жестких ограничительных рамках, как иномарки.
Принцип работы
Внутри устройства находится гальванический элемент, состоящий из твердого электролита (диоксида циркония).Различные покрытия в виде проводящих материалов, таких как платина. Один из электродов расположен в зоне воздействия выхлопных газов, а другой — в окружающем воздухе.
Устройство начинает правильно работать только после 350 ° C, только в этих условиях гальванический элемент обеспечивает необходимый ток проводимости.
Неисправности
(banner_content) Лямбда-зонд выполняет сложную функцию контроллера в цикле выпуска.Самый простой способ проверить качество агрегата — измерить выхлопные газы. Сделать это можно с помощью специального стенда на СТО. Если индикатор отличается от заявленного производителем, то, скорее всего, датчик приказал долго жить.
Обычно процент отказа от вредных веществ может достигать до 4% … Эту проблему можно наблюдать на старых двигателях, где сам двигатель уже работает изо всех сил. В топливной смеси появляются лишние присадки и присадки.Катализаторы не справляются со своей работой, и в результате вся система начинает производить повышенное количество загрязняющих веществ в атмосферу.
Помимо измерения выбросов в выхлопе автомобиля, существуют косвенные признаки, указывающие на неисправность датчика.
Например, если вы заметили отрицательное изменение динамики разгона (разгон ухудшился). Также если двигатель начинает работать на холостом ходу, скачки оборотов, причина может заключаться в поломке щупа.Если внимательно следить за количеством потребляемого топлива, то его увеличение может указывать на известную причину. На современной иномарке рекомендуется заменять лямбда-зонд каждые 100 тысяч километров.
Производители отмечают, что автомобили, эксплуатируемые в холодных условиях без прогрева, требуют замены лямбда-зонда гораздо чаще, чем прогретые. Этот показатель может увеличить разницу вдвое! Поэтому настоятельно рекомендуем прогреть машину без нагрузки, особенно если она длительное время стояла при очень низких отрицательных температурах.
Основная причина выхода датчика из строя — нагар. … Встречается под защитным колпачком, закрывающим чувствительные участки этого устройства. Кстати, если удастся удалить нагар, то агрегат заработает и его не надо будет заменять на новый (сэкономьте деньги).
Для очистки можно использовать фосфорную кислоту, поместив в нее устройство на 15 минут или лучше, размазав по загрязненному участку.
Проверка датчика
Не будет лишним, если проверять этот датчик хотя бы каждые 35 тысяч километров.Если вы проводите измерения, помните, что зонду нужно время, чтобы прогреться до рабочей температуры. Перечисленные выше симптомы неисправного лямбда-зонда помогут сэкономить время и деньги. Измерения выхлопных газов проводят некоторые дилеры, у которых вы также можете получить некоторые рекомендации.
Датчик. Симптомы неисправности этого устройства заставят задуматься о его замене. Потому что первая ласточка — это значительное увеличение расхода бензина. Причины такого поведения будут рассмотрены ниже.И для начала стоит немного рассказать об истории создания этого устройства, а также о принципах его работы.
Необходимость кислородного датчика
А теперь о том, для чего нужен кислородный датчик в автомобиле. Симптомы его неисправности будут рассмотрены позже. При сжигании любого топлива должен быть доступен кислород. Без этого газа процесс горения не может происходить. Следовательно, кислород должен поступать в камеры сгорания. Как известно, топливная смесь — это смесь бензина и воздуха.Если в камеры сгорания залить чистый бензин, двигатель просто не заработает. По тому, сколько кислорода остается в выхлопной системе, можно сказать, насколько хорошо горючая смесь сгорает в цилиндрах двигателя. Лямбда-зонд необходим для измерения количества кислорода.
Немного истории
В конце 60-х конструкторы автомобилей впервые начали попытки установить эти датчики на автомобили. Самые первые кислородные датчики были установлены в автомобилях Volvo. также называется лямбда-зондом.Дело в том, что в греческом алфавите есть буква «лямбда». А если обратиться к справочной литературе по двигателям внутреннего сгорания, то можно увидеть, что эта буква обозначает коэффициент избытка воздуха в топливной смеси. А этот параметр позволяет измерять
Принцип работы
Датчик кислорода устанавливается исключительно на автомобилях с впрыском, которые используют электронные блоки управления двигателем. Генерируемый им сигнал поступает на блок управления. Этот сигнал используется микроконтроллером для правильной регулировки смеси.Он регулирует подачу воздуха в камеры сгорания. Конечно, на качество смеси влияет не только сигнал кислородного датчика, но и большинство других приборов, измеряющих нагрузку на двигатель, его обороты, а также скорость автомобиля и так далее. Часто в автомобилях устанавливают два лямбда-зонда. Один рабочий, а другой исправительный. Их устанавливают до и после коллектора. Обратите внимание на то, что лямбда-зонд, который монтируется после коллектора, имеет дополнительный принудительный подогрев.Перед чисткой кислородного датчика обязательно ознакомьтесь с требованиями производителя.
Условия эксплуатации лямбда-зонда
Также стоит учесть, что наиболее эффективное функционирование этого датчика происходит при температурах от 300 градусов и выше. Именно для этого и нужен электронагреватель. Это позволяет датчику кислорода нормально работать при холодном двигателе. Чувствительный элемент датчика должен располагаться непосредственно в потоке выхлопных газов.Так что его электрод, расположенный снаружи, обязательно промывается струей. Внутренний электрод необходимо помещать непосредственно в атмосферный воздух. Конечно, содержание кислорода другое. И между этими двумя электродами начинает образовываться некоторая разность потенциалов. На выходе может появиться максимальное напряжение 1 вольт. Именно это напряжение подается на электронный блок управления. Тот, в свою очередь, анализирует свой сигнал, а затем, согласно встроенной в него топливной карте, увеличивает или уменьшает время открытия форсунок, изменяет подачу воздуха в рейку.
Широкополосный
Есть такое устройство как широкополосный датчик (у УАЗ «Патриот» такой же, как и у любого другого автомобиля), датчики заключаются в том, что меняется режим работы двигателя. Разница между обычным и таким устройством довольно большая. Дело в том, что у них совершенно разные принципы работы и чувствительные части. А широкополосные лямбда-зонды информативнее, а это важно для случаев, когда двигатель работает в нестандартных режимах.Следовательно, чем богаче информация, тем точнее настройки будут выполнены электронным блоком управления.
Как определить поломку
Стоит отметить, что кислородные датчики очень сильно влияют на работу мотора. Если вдруг лямбда-зонд прикажет долго жить, то двигатель, скорее всего, не заработает. При выходе из строя лямбда-зонда сигнал на выходе не генерируется или изменяется непредсказуемым образом. Конечно, такое поведение сильно усложнит вашу повседневную жизнь.Датчик может выйти из строя буквально в любую минуту. По этой причине автомобили оснащены определенными функциями, позволяющими запустить двигатель, а также добраться до СТО, даже при неисправности кислородного датчика.
Аварийная прошивка
Дело в том, что когда электронный блок управления видит поломку лямбда-зонда, он начинает работать не по дефолтной прошивке, а по аварийной. В этом случае образование смеси происходит по данным, полученным с других датчиков.Только кислородный датчик в этом процессе не участвует. Водитель сразу заметит признаки неисправности этого устройства. К сожалению, смесь слишком бедная, так как процентное содержание бензина больше, чем необходимо. Это гарантирует, что двигатель не заглохнет. Но если увеличить подачу воздуха, то велика вероятность, что двигатель заглохнет. Однако в качестве предупреждения на большинстве автомобилей загорается лампа Check Engine на приборной панели, что сигнализирует о дословном переводе этой надписи — «Check Engine».Но и без него можно определить поломку лямбда-зонда. Дело в том, что расход топлива значительно увеличивается по сравнению с нормальным режимом.
Заключение
Теперь вы знаете, что такое кислородный датчик (лямбда-зонд), какими свойствами и особенностями он обладает. В заключение хочется отметить, что этот элемент очень требователен к способу установки. Следите за тем, чтобы между корпусом датчика и коллектором не было зазоров, иначе это приведет к преждевременному выходу прибора из строя.Кроме того, во время работы датчик будет отправлять на блок управления неверную информацию.
Лямбда-зонд — это традиционное название кислородного датчика. С его помощью контролируется количество кислорода в выхлопных газах. Производительность двигателя напрямую зависит от того, насколько эффективно сгорает топливно-воздушная смесь. А кислород в значительной степени отвечает за процесс горения. Регулируя его содержание в смеси, вы можете контролировать температуру горения: повышая или понижая ее соответственно.Если в смеси много кислорода, то такую ситуацию инженеры обычно обозначают греческой буквой лямбда. Что ж, нельзя не согласиться с тем, что «лямбда-зонд» по-русски звучит намного выразительнее, чем бытовой «кислородный датчик».
Основные задачи лямбда-зонда
Датчик кислорода устанавливается там, где проходят выхлопные газы, а именно в выпускном коллекторе. Применяется в тех автомобилях, которые оборудованы инжектором. Для повышения точности оценки иногда используются два лямбда-зонда.Они его тщательно окружают, находясь по обе стороны от него.
Электронный блок управления регулирует количество топлива, которое подается в двигатель. Кислородный датчик ему в этом помогает. Он передает информацию о содержании кислорода в выхлопных газах. В зависимости от показаний датчика количество впрыскиваемого топлива увеличивается или уменьшается. Когда в смеси слишком много кислорода, температура ее сгорания повышается. При этом выделяются токсичные вещества, опасные для человека и окружающей среды.Лямбда-зонд косвенно контролирует экологичность выхлопной системы и стремится создать условия для правильной работы катализатора.
Устройство
Датчики кислорода
бывают двух типов: двухточечные и широкополосные.
Двухточечный датчик стал традиционным и постепенно уходит в прошлое.
Состоит из двух электродов: один внутри, другой снаружи. Внешний электрод покрыт тонким слоем платины, чувствительной к кислороду.Внутренний электрод изготовлен из циркония. Потенциал между электродами изменяется в зависимости от количества кислорода в смеси: чем больше кислорода, тем он выше.
Широкополосный датчик становится все более популярным вариантом лямбда-зонда.
В нем используются два керамических элемента. Один выполняет функцию «точка-точка», а другой выполняет нагнетание кислорода. Смесь из выхлопных газов больше не просто поступает на датчик для оценки и анализа сама по себе, а датчик имеет дело только с кислородом, перекачивая его отдельно от смеси.При постоянном напряжении 450 мВ датчик реагирует на уменьшение или увеличение концентрации кислорода изменением напряжения, о чем немедленно сообщает ЭБУ. Получив соответствующий сигнал, ЭБУ генерирует ток накачки. По величине тока накачки определяется содержание кислорода в смеси.
Фактически кислородный датчик работает только при температурах выше 300 ° C, поэтому все лямбда-зонды нагреваются.
Симптомы болезни
Проблемы с лямбда-зондом могут проявляться следующим образом.
Токсичность выхлопных газов увеличилась и больше не соответствует установленным нормам. Однако сам автолюбитель не может проверить это без специального приспособления.
Увеличено, но у этой проблемы может быть много других причин.
Двигатель работает на холостом ходу. К сожалению, этот симптом тоже неоднозначен.
Нарушена динамика автомобиля.
В области катализатора слышен характерный треск.
Загорелась лампочка «», но и здесь нужно будет провести диагностику в сервисном центре.
В идеале диагностировать поломку лямбда-зонда должен специалист.
Причины неисправности
Лямбда-зонд может выйти из строя по следующим причинам:
Низкое качество — это первый враг всех чувствительных элементов, разработанных иностранными инженерами с целью заботы об экологии окружающей среды. Из-за отложений свинца внешний слой датчика теряет чувствительность и выходит из строя.
Механическое напряжение, нарушающее конструкцию лямбда-зонда, приводит к его поломке.
Проблемы в топливной системе могут спровоцировать образование нагара или копоти на всех элементах выхлопной системы, что мешает их правильной работе.
Перегрев датчика может происходить по разным причинам, но, как и для всех чувствительных элементов, слишком высокие температуры разрушительно влияют на наламбда-зонд.
Попадание в выхлопную систему или попадание в нее, а также ее утечка также приводят к неисправности лямбда-зонда.
Если датчик вышел из строя, то ЭБУ теряет обратную связь с выхлопной системой и работает «вслепую», по средним параметрам, которые находятся в его памяти. При этом видно, что, выходя из-под контроля, состав топливовоздушной смеси перестает быть оптимальным.
Лямбда-зонд — уязвимый и относительно недолговечный элемент … В лучшем случае через 60-80 тыс. Км выходит из строя.
Проверка лямбда-зонда
Проверить кислородный датчик может практически каждый. Для проверки нужно использовать один-два вспомогательных инструмента: осциллограф и вольтметр. Если вы не знаете, где находится устройство, воспользуйтесь инструкцией производителя.
Сначала следует проверить элемент на предмет механических повреждений. Его корпус должен быть целым, как и проводка. Если датчик не поврежден, а загрязнен, то его лучше заменить на новый.Конечно, вы можете попробовать убрать нагар и сажу, а также любой другой налет. Если удастся — хорошо; в противном случае необходима замена.
Предположим, что наше устройство цело и имеет чистую поверхность. Затем следует продолжить проверку с помощью вольтметра или осциллографа.
Когда лямбда-зонд не нужен
Датчик кислорода теряет свое значение после удаления катализатора или его замены на пламегаситель. В данном случае речь идет не только о механическом удалении, но и о программном.Если есть возможность перепрограммировать ЭБУ, то необходимость в лямбда-зонде отпадает и о нем можно забыть. В противном случае устанавливаются ловушки.
Сразу скажу, что лямбда-зонд не дорогая деталь (средняя цена самой детали варьируется в районе 2000 рублей + 500 рублей за работу), поэтому вышедший из строя датчик можно заменить на новый. Главное, сделать это своевременно, пока не пострадали другие элементы, в частности катализатор, цена на который уже совсем другая.
Постепенно модернизируется выхлопная система автомобиля. И это касается не только установок катализаторов, но и предназначенных для очистки газов от свинца и других вредных веществ. Кроме того, современные автомобили оснащены кислородным датчиком. В народе его называют лямбда-зондом. Что такое кислородный датчик? Замена, осмотр, неисправности — далее в нашей статье.
Характеристика
Не каждый автомобилист знает, для чего нужен этот элемент. Лямбда-зонд — это датчик, который считывает информацию о выхлопных газах и передает ее в ЭБУ.
Полученная информация обрабатывается в блоке, затем прибор уравновешивает состав топливовоздушной смеси, чтобы выровнять порядок ее сгорания в цилиндрах.
Где установлены, тип
Этот элемент находится в выпускном коллекторе (так называемый «паук»), где соединяются патрубки выхлопной системы. В некоторых случаях датчик устанавливают ближе к катализатору. Но такое расположение никак не влияет на общую производительность устройства.Есть несколько типов кислородных датчиков:
Широкополосный тип.
С двухканальной компоновкой.
Последние устанавливались на старые автомобили (до 90-х годов выпуска). Современные автомобили оснащены широкополосным лямбда-зондом. Такой датчик способен точно определять отклонения в составе выхлопных газов и быстро уравновешивать это соотношение за счет уменьшения или увеличения содержания кислорода в смеси. Исправный датчик может снизить расход топлива. Также его работа направлена на поддержание оптимальных оборотов холостого хода.
Почему выходит из строя кислородный датчик («Калина»)
Симптомы неисправности могут различаться. В первую очередь это касается качества самой горючей смеси. Различные отложения могут ухудшить работу кислородного датчика. Также неисправен элемент из-за разгерметизации корпуса.
Это часто происходит из-за устаревания элемента. Реже корпус повреждается механически, так как находится в достаточно безопасном месте. Еще одна причина — неправильный блок питания.Контакты датчика могут отключиться, в результате чего информация принимается блоком управления некорректно. Нарушен состав топливно-воздушной смеси (слишком бедная или богатая). Еще одна причина неисправностей — неправильно выставленный угол опережения. Это касается автомобилей с распределительной системой зажигания. Перебои также могут возникать из-за проблем с высоковольтными проводами, либо из-за свечей. Двигатель начинает работать на холостом ходу и некорректно работает на высоких оборотах.
Как определить проблему?
Рассмотрим возможные симптомы неисправности датчика кислорода:
Повышенный расход топлива.
Дергается при движении.
Заметное падение мощности.
Нестабильная работа двигателя на холостом ходу.
Повышенная токсичность выхлопных газов.
Обратите внимание, что эти признаки не всегда возникают из-за датчика кислорода.
Поэтому, выявив один из вышеперечисленных симптомов, переходим к более детальной проверке устройства. Как это сделать, мы рассмотрим ниже.
Подробная диагностика
Как проверить Это можно сделать двумя способами:
Визуально.
С мультиметром.
Давайте сначала рассмотрим первый метод. Итак, сначала вытаскиваем разъем из лямбда-зонда. Осматриваем все контакты. Провода не должны быть сломаны или повреждены. Если контакты не плотно прилегают друг к другу, нужно исправить эту точку. Далее проверяем сам кислородный датчик. «Приору», признаки неисправности датчика которой могут заключаться в наличии сажи, необходимо срочно отремонтировать.
Это происходит из-за сгорания богатой топливной смеси.Из-за этого устройство загрязняется и не может быстро реагировать на все изменения. При наличии блестящих отложений (это свинец) кислородный датчик заменяют. Свинец повреждает как сам зонд, так и катализатор. Каковы признаки неисправности кислородного датчика? Наличие свинца свидетельствует об использовании излишков топливных присадок или некачественного моторного масла.
Диагностика мультиметром
Как проверить мультиметром? Для этого нам необходимо подключить сигнальный провод от блока кислородного зонда к нашему измерительному прибору.Далее заводим двигатель и держим обороты около 2,5 тысяч. Отпускаем педаль газа. Вытаскиваем вакуумную трубку из регулятора топлива и смотрим показания прибора.
Если напряжение меньше 0,8 В (или его нет вообще), признаки неисправности кислородного датчика подтвердились. Ремонтировать нет смысла. Из-за особенностей конструкции элемент подлежит только замене. Стоимость этого элемента составляет от двух до трех тысяч рублей для автомобилей ВАЗ.Как самому поменять кислородный датчик смотрите ниже.
Замена своими руками
Сначала отсоединяем клемму от АКБ. Далее отключаем колодку от самого датчика. Иногда крепится хомутами — их тоже откручиваем. После этого берем в руки ключ на «22» или «24» (в зависимости от марки автомобиля) и откручиваем щуп. Обратите внимание, что датчик является частью выхлопной системы и поэтому работает при экстремальных нагрузках. Открутить с первого раза очень сложно.Используйте универсальную смазку ВД-40. Старайтесь не повредить резьбу и края самого застрявшего датчика. В крайнем случае можно использовать молоток, отвертку и газовый ключ.
Перемещайте элемент из стороны в сторону легкими ударами. Поднять можно отверткой. Если это не помогает, просверлите сверлом отверстие в щупе вместо гайки. Вставляем внутрь отвертку и пытаемся вытащить обратно. Это должно помочь. Закручиваем новый на место старого элемента.Старайтесь, чтобы деталь плотно прилегала к поверхности трубы выпускного коллектора (но не перетягивайте элемент).
Заключение
Итак, мы выяснили основные симптомы неисправного кислородного датчика. Лямбда-зонд — очень маленький, но важный элемент в автомобиле. Его неисправности могут спровоцировать серьезные перебои в работе двигателя. Поэтому так важно вовремя диагностировать его поломку.
Назначение лямбда-зонда (датчика кислорода) — передача информации о составе рабочей смеси из выпускного коллектора в ЭБУ.Качество сгорания топливно-воздушной смеси (ТВС) напрямую влияет на работу двигателя.
На современных автомобилях с инжекторным двигателем устанавливаются один или несколько катализаторов и два и более кислородных датчика. Где находится лямбда-зонд? Зависит от типа авто. Распространены системы с двумя устройствами, которые расположены до и после катализатора. Таким образом определяется избыток кислорода в смеси до того, как газы попадут в устройство. На автомобилях с одним датчиком он устанавливается спереди, на выпускном коллекторе.
Как работает датчик кислорода
ЭБУ измеряет количество топлива, подаваемого с помощью форсунок, устанавливая объем в определенный момент. Датчик обеспечивает обратную связь для точного определения пропорций бензина, дизельного топлива или газа. ЭБУ запрашивает информацию каждые 0,5 секунды на холостом ходу. На более высоких скоростях частота запросов увеличивается пропорционально. Анализируя данные, блок управления корректирует состав ТВС, делая ее беднее или богаче.Поддержание оптимальной ТВС — назначение лямбда-зондов. Идеальным соотношением воздух-топливо считается 14,7: 1 (бензин), 15,5: 1 (газ) и 14,6: 1 (дизельное топливо).
Точка-точка, узкополосная (простая). Работает на основе измерения количества кислорода в выхлопных газах. Чем беднее ТВС, тем ниже напряжение, чем богаче — тем выше.
Средний срок службы кислородных датчиков на российском бензине составляет 40 000–100 000 км. Для увеличения срока службы рекомендуется заливать качественное топливо с низким содержанием примесей и тяжелых металлов.Определить неисправность методом самодиагностики достаточно сложно, установить причину практически невозможно. Это может быть износ, некачественный бензин, механические повреждения и другие факторы.
Короткое замыкание в проводке;
Пропуски зажигания;
Естественный износ. В условиях некачественного топлива средний срок службы датчика составляет 40-70 тыс. Км.
Увеличивается расход топлива.Каждый автомобилист следит за наполнением бака, пытается найти свою крейсерскую скорость при минимальном расходе топлива. Поэтому повышенный расход топлива будет заметен сразу. В зависимости от степени неисправности лямбда-зонда он увеличивается на 1-4 литра. Повышенный расход, конечно, может стать причиной не только неисправного кислородного датчика.
Как проверить лямбда-зонд
Порядок действий следующий:
Проверьте сигнал датчика с помощью тестера двигателя, циферблатного вольтметра или осциллографа.Подключите тестер между заземляющим проводом и сигнальным проводом, увеличьте скорость до 3000 Нм, отметьте время и следите за показаниями. Они должны варьироваться от 0,1 до 0,9 вольт. Рекомендуем заменять датчик, если диапазон изменений меньше или за 10 секунд изменилось менее 9-10 показаний. Причиной ошибки может быть «переутомление» и медленный отклик системы.
Видеоинструкция:
«>
Назначение лямбда-зонда (датчика кислорода) — передача информации о составе рабочей смеси из выпускного коллектора в ЭБУ.Качество сгорания топливно-воздушной смеси (ТВС) напрямую влияет на работу двигателя.
Правильной работе кислородного датчика помогает:
Повысьте производительность двигателя, определив соотношение впрыскиваемого топлива и воздуха, близкое к идеальному.
Снижение образования вредных газов (CO, CH, NOx), выбрасываемых в атмосферу, и повышение экономичности эксплуатации автомобиля за счет правильного состава рабочей смеси.
На современных автомобилях с инжекторным двигателем устанавливаются один или несколько катализаторов и два и более кислородных датчика.Где находится лямбда-зонд? Зависит от типа авто. Распространены системы с двумя устройствами, которые расположены до и после катализатора. Таким образом, избыток кислорода в смеси определяется до того, как газы попадут в устройство. В автомобилях с одним датчиком он устанавливается спереди, на выпускном коллекторе.
Как работает датчик кислорода
ЭБУ измеряет количество топлива, подаваемого с помощью форсунок, устанавливая объем в определенный момент. Датчик обеспечивает обратную связь для точного определения пропорций бензина, дизельного топлива или газа.ЭБУ запрашивает информацию каждые 0,5 секунды на холостом ходу. На более высоких скоростях частота запросов увеличивается пропорционально. Анализируя данные, блок управления корректирует состав ТВС, делая ее беднее или богаче. Поддержание оптимальной ТВС — назначение лямбда-зондов. Идеальное соотношение воздух-топливо составляет 14,7: 1 (бензин), 15,5: 1 (газ) и 14,6: 1 (дизельное топливо).
Типов кислородных датчиков по конструкции и принципу действия:
Точка-точка, узкополосная (простая).Работает на основе измерения количества кислорода в выхлопных газах. Чем беднее ТВС, тем ниже напряжение, чем богаче — тем выше.
Широкополосный доступ. Формирует сигнал более широкого диапазона для точной оценки доли в топливных сборках.
Средний срок службы кислородных датчиков на российском бензине составляет 40 000–100 000 км. Для увеличения срока службы рекомендуется заливать качественное топливо с низким содержанием примесей и тяжелых металлов.Определить неисправность методом самодиагностики достаточно сложно, установить причину практически невозможно. Это может быть износ, некачественный бензин, механические повреждения и другие факторы.
Если у вас есть подозрения на неисправность кислородного датчика, обратитесь к профессиональному диагносту. По осциллограмме специалист определит причины неисправности и предложит способы устранения.
Причина выхода из строя лямбда-зонда
Механическое повреждение.Сильный удар в результате аварии, столкновения с бордюром или езды по бездорожью отрицательно сказывается на состоянии зонда;
Некорректная работа двигателя и неисправности системы зажигания приводят к перегреву кислородного датчика и поломке;
Забита система. Основной причиной неисправности лямбда-зонда станут продукты сгорания некачественного топлива. Чем больше тяжелых металлов, тем раньше он засоряется;
Обрыв в поршневой группе. Неисправные поршень, поршневой палец и шатун пропускают масло в выхлопную систему, что забивает зонд;
Попадание жидкости.Загрязнения любого вида сократят срок службы зонда;
Короткое замыкание в проводке;
Слишком богатая или бедная топливовоздушная смесь;
Сброс давления в выхлопной системе позволяет воздуху и выхлопным газам проходить через нее, что отключает лямбда-зонд;
Пропуски зажигания;
Присадки и «улучшители» к топливу;
Естественный износ. В условиях некачественного топлива средний срок службы датчика составляет 40–70 тыс. Км.
Выход из строя лямбда-зонда происходит постепенно.Последствия неисправности кислородного датчика приводят к аварийному режиму управления двигателем. Так производители защищают машину от серьезных поломок, а водителя от аварийных ситуаций.
Признаки неисправности лямбда-зонда
Повышается уровень токсичности газов. Для определения токсичности можно использовать диагностику. Внешне это никак не диагностируется, даже запах выхлопа практически не изменится.
Расход топлива увеличивается. Каждый автомобилист следит за наполнением бака, пытается найти свою крейсерскую скорость при минимальном расходе топлива.Поэтому повышенный расход топлива будет заметен сразу. В зависимости от степени неисправности лямбда-зонда он увеличивается на 1–4 литра. Повышенный расход, конечно, может стать причиной не только неисправного кислородного датчика.
Выдаются ошибки датчика кислорода (P0131, P0135, P0141 и другие), загорается «Check Engine». Обычно проверка появляется при неисправности зондов или катализатора. Диагностика установит точную причину.
Катализатор перегревается. Неисправные лямбда-зонды подают на ЭБУ некорректные сигналы, что может привести к некорректной работе катализатора, его перегреву до докрасна и последующему выходу из строя.
В двигателе появляются подергивания и нехарактерные хлопки. Лямбда-зонды перестают генерировать правильный сигнал, что дестабилизирует холостой ход. Обороты колеблются в широких пределах, что приводит к ухудшению качества топливной смеси.
Ухудшаются динамические характеристики автомобиля, теряется мощность и тяга. Подобные признаки появляются в запущенных ситуациях. Неисправные датчики также перестают работать на холодном двигателе, и машина различными способами сигнализирует о проблеме в системе.
Если вас беспокоит один из этих признаков, обратитесь к специалисту. С помощью диагностического оборудования он определит точное место поломки и поможет в ее устранении.
Как проверить лямбда-зонд
Итак, машина дергается, увеличился расход топлива, «Check Engine» включен. Признаки характерны не только для лямбда-пробоев, поэтому необходима полная диагностика системы. Но если вы уверены, что это так, мы расскажем, как проверить датчик своими руками.
Порядок действий следующий:
Прогрейте двигатель до рабочей температуры. Лямбда-зонд без подогрева работать не будет.
Снимите и осмотрите зонд и проводку на предмет механических повреждений и загрязнений. Если он погнут, поцарапан или покрыт отложениями сажи, свинцового налета, белого или серого нагара, замените его.
Проверить работу лямбда-зонда омметром. Часто причина неисправности кроется в поломке нагревательной спирали или проводов к ней.Как ему «позвонить»? Подключить омметр между проводами нагревателя, ранее отсоединенными от колодки. При правильной работе сопротивление сигнальной цепи на разных автомобилях варьируется от 2 до 10 Ом и от 1 кОм до 10 мОм в цепи подогрева. Если его совсем нет, значит в проводке обрыв.
Проверьте сигнал датчика с помощью тестера двигателя, циферблатного вольтметра или осциллографа. Подключите тестер между заземляющим проводом и сигнальным проводом, увеличьте скорость до 3000 Нм, отметьте время и следите за показаниями.Они должны варьироваться от 0,1 до 0,9 вольт. Рекомендуем заменять датчик, если диапазон изменений меньше или меньше 9-10 показаний, измененных за 10 секунд. Причиной ошибки может быть «переутомление» и медленный отклик системы.
Проверить исправность лямбда-зонда по опорному напряжению. Заведите автомобиль, измерьте напряжение между массой и сигнальным проводом. Если показания отличаются от 0,45 В более чем на 0,2, датчик или цепи в цепи, ведущей к нему, неисправны.
Если нет приборов для проверки работоспособности лямбда-зонда, обратитесь к специалисту. Они проведут полную диагностику и точно назовут причину неисправности за меньшие деньги и время, которые вы потратите на покупку устройств и устранение неисправностей самостоятельно.
Видеоинструкция:
7 оценок, среднее: 4,57 из 5
Принцип работы кислородного датчика
Датчик кислорода Aanderaa был первым и единственным, кто измерял растворенный кислород в течение многих лет без дрейфа — теперь это один из самых быстрых! Ниже вы можете подробнее ознакомиться с принципом работы кислородного датчика
.
Поскольку кислород участвует в большинстве биологических и химических процессов в водной среде, это важный параметр для измерения.Кислород также можно использовать в качестве индикатора в океанографических исследованиях. Компания Aanderaa произвела революцию в океанографическом мониторинге / исследованиях кислорода, представив в 2002 году датчик кислорода. Применения варьируются от мелких ручьев до самых глубоких траншей, от тропических до измерений во льду / в отложениях. К настоящему времени с использованием этих оптодов опубликовано более 150 научных работ, в том числе публикации о принципе работы кислородного датчика. Датчик кислорода предназначен для измерения абсолютной концентрации кислорода и% насыщения.Датчик может использоваться от ручьев до морских глубин, от рыбных ферм до сточных вод и от полярных льдов до гидротермальных источников.
Эти датчики основаны на способности выбранных веществ действовать как динамические гасители флуоресценции. Флуоресцентный индикатор представляет собой специальный комплекс платинампорфирина, заключенный в газопроницаемую фольгу, которая подвергается воздействию окружающей воды. Эта чувствительная фольга прикреплена к стеклянному окну, обеспечивая оптический доступ к измерительной системе изнутри водонепроницаемого корпуса.Чувствительная фольга возбуждается модулированным синим светом; датчик измеряет фазу возвращенного красного света. Для повышения стабильности датчик также выполняет считывание эталонной фазы с помощью красного светодиода, который не вызывает флуоресценции в фольге. Датчик имеет встроенный температурный термистор, который обеспечивает линеаризацию и температурную компенсацию фазовых измерений для получения абсолютной концентрации O2.
Принцип гашения люминесценции на основе срока службы дает следующие преимущества:
Время отклика <8 сек (63%)
Высокая точность
Не чувствительно к перемешиванию (не потребляет кислород)
Пониженная чувствительность к загрязнению
Измеряет абсолютную концентрацию кислорода без повторных калибровок
Лучшая долгосрочная стабильность
Контроль горячей воды
Менее подвержен давлению
Не чувствителен к H ₂ S
Не чувствителен к замерзанию
.
No related posts.