Лямбда зонд за что отвечает: Лямбда-зонд: устройство, неисправности, проверка

Содержание

Для чего предназначен лямбда-зонд, на чем сказываются его неисправности — Автор обзора Сергей БОЯРСКИХ

Среди множества датчиков, которыми оборудован автомобиль, что делает его, говоря образно, похожим на космонавта, проходящего перед полетом медицинское обследование, есть один, чье название до сих пор звучит как проклятие.

Во всяком случае многие автомобилисты со стажем, заставшие времена, когда иномарки начали осваивать наши улицы и проселочные дороги, обязательно вспомнят историю из своей биографии, которая подтвердит печальную известность этого датчика.

Его именуют кислородным датчиком, датчиком кислорода либо лямбда-зондом. Однако оценивает он не содержание кислорода в отработавших газах, как можно подумать из названия, а разницу между концентрациями O₂ в выхлопе и окружающей среде, из-за чего его технически правильное «имя» должно быть более сложным для восприятия.

Последнему из общепринятых названий рассматриваемый датчик обязан двум обстоятельствам. Во-первых, в теории коэффициент избытка воздуха в топливовоздушной смеси, подготовленной к последующему сгоранию в цилиндре двигателя, обозначается греческой буквой лямбда.

Во-вторых, датчик зондирует отработавшие газы, удаляемые из цилиндров после сгорания горючей смеси. Отсюда — зонд.

В то же время похожесть функции лямбда-зонда с назначением приборов, с помощью которых при прохождении техосмотра определяется содержание в выхлопных газах токсичного CO, ведет к ошибке в установлении его истинной миссии.

В период появления иномарок, отличавшихся от вытесняемых с наших дорог «жигулей», «москвичей» и «запорожцев» наличием лямбда-зондов и катализаторов, повсеместно считалось, что каталитический нейтрализатор вместе с лямбда-зондом составляют систему нейтрализации выхлопных газов. До сих пор бытует заблуждение, что лямбда-зонд — экологический «наворот», о чем свидетельствуют совсем свежие статьи на вроде бы серьезных тематических сайтах.

Одним из результатов правильной работы лямбда-зонда действительно является снижение содержания токсичных компонентов, выбрасываемых через выхлопную трубу в окружающую среду. Поэтому датчик кислорода можно наряду с катализатором, сажевым фильтром или новомодной системой впрыска мочевины причислить к ненавидимым многими автовладельцами «подаркам» от экологов, оплачивать которые приходится из своего кармана. Однако на самом деле лямбда-зонд — куда более серьезная и важная персона.

Кислородный датчик оценивает, насколько качественно прошло сгорание в цилиндрах двигателя, — это и есть его предназначение. Если рабочая смесь сгорела правильно, полученные в результате мощность, расход топлива, а вместе с ними и экологические показатели будут оптимальными.

Сгореть неправильно топливовоздушная смесь может, если нарушен баланс между количеством воздуха и топлива, поступившего в цилиндры. Когда топлива подается больше, чем можно сжечь, смесь называют богатой. Если соотношение нарушено в пользу воздуха — бедной.

Соответственно изменяется содержание остаточного кислорода в выхлопе, а с ним и разница между концентрацией кислорода в отработавших газах и окружающей среде, которую определяет лямбда-зонд. Если разница существенная, рабочая смесь, сгоревшая в цилиндрах, наверняка была чересчур богатой. Когда она невелика, можно говорить о бедной смеси.

Схематически смысл действий лямбда-зонда заключается в следующем. За исключением некоторых режимов работы двигателя, например, запуска и прогрева, когда смесь намеренно обогащают, сигнал, что сгоревшая смесь была слишком богатой либо бедной, чаще всего указывает на неэффективную работу мотора. Информация, полученная лямбда-зондом, передается блоку управления двигателем, а далее электроника корректирует подачу топлива в цилиндры таким образом, чтобы соотношение топлива и воздуха в смеси вновь стало оптимальным.

Поэтому неисправности лямбда-зонда обязательно сопровождаются снижением мощности, увеличением расхода топлива и содержания в выхлопе вредных веществ. Однако перед тем как рассмотреть причины выходов лямбда-зондов из строя, следует сказать, что в современных автомобилях датчиков кислорода, как правило, два.

Первый, основной, размещают в начале выхлопного тракта как можно ближе к двигателю, другой располагается после катализатора.

Функции второго скорее диагностические — он следит за тем, работает первый кислородный датчик или нет. Поэтому второй датчик, как правило, проще, из-за чего существенно дешевле первого. Отсюда весьма распространенная ошибка, связанная с желанием сэкономить на замене первого датчика, когда он отказал.

Практика показывает, что если нет вопросов с присоединительными размерами, то поставленный взамен более простой либо подобранный для замены универсальный лямбда-зонд работать будет, однако сомнительно, что он сможет справляться с обязанностями столь же идеально, как делал бы датчик, которому место первого принадлежит по праву.

Другим нюансом, с которым можно столкнуться при замене лямбда-зонда, является то, что в зависимости от экологических норм, действующих на том или ином рынке сбыта, один и тот же мотор может иметь разные настройки, а его лямбда-зонды, несмотря на внешнюю идентичность, — разное исполнение. На это тоже желательно обращать внимание при подборе запчастей.

Сами лямбда-зонды бывают нескольких типов. Не будем останавливаться на том, как их могут называть ремонтники на профессиональном сленге. Некоторые законодатели моды в производстве датчиков, в частности Denso, предлагают следующую классификацию: воздушный, кислородный, титановый, широкополосный. У кислородного и широкополосного лямбда-зондов выходной сигнал для блока управления двигателем — величина напряжения, у воздушного — величина постоянного тока, у титанового — сопротивления. Самый простой из них — воздушный, наиболее сложный — широкополосный.

Каковым бы ни было конструктивное исполнение, главное для надежности и долговечной работы лямбда-зонда — стойкость его рабочего элемента против загрязнения. Если для примера взять датчики, имеющие напряжение в качестве выходного сигнала, то их рабочие элементы изготавливаются с использованием циркониевых и платиновых сплавов.

Если стержень из такого материала разместить так, чтобы его концы оказались в объемах с разным содержанием кислорода, между концами стержня появляется разность потенциалов. При этом напряжение будет тем больше, чем больше разница в концентрациях кислорода. Это принцип работы датчика, из которого следует, что любое загрязнение рабочего элемента является помехой для правильного определения содержания кислорода.

Именно использование некачественного топлива, прежде всего бензина, в продуктах сгорания которого имелись соединения свинца и других металлосодержащих присадок, добавляемых в бензин для увеличения его детонационной стойкости, и было причиной массовой «гибели» лямбда-зондов и приобретенной ими дурной славы в момент «пришествия» иномарок в наши пенаты.

Нынешний бензин с его предшественниками не сравнить. Поэтому сегодня выход лямбда-зондов из строя раньше положенного срока может быть обусловлен следующими внешними причинами.

Это, во-первых, их регулярный перегрев, например, из-за догорания бензина в выхлопном коллекторе, что случается при льющих форсунках, пропусках зажигания на свечах, нарушениях фаз газораспределения. Нечто похожее происходит в моторах, имеющих проблемы с запуском, когда из-за многочисленных неудачных попыток запустить двигатель несгоревшее топливо оказывается в выпускном тракте, где позже догорает. Перегрев может повредить рабочий элемент датчика.

Следующая опасность — обрастание рабочего элемента нагаром. Предпосылка — выброс масла в выпускной тракт при изношенных деталях поршневой группы, маслосъемных колпачках, проблемах с уплотнениями картриджа турбокомпрессора. И последняя из внешних причин — механическое повреждение, ведущее к поломке датчика либо нарушению его непроницаемости для влаги и грязи.

Все остальное, что может произойти, связано с внутренними проблемами. Лучшие лямбда-зонды имеют со стороны выпускного тракта внешний и внутренний защитные колпачки плюс покрытие рабочего элемента, а также оснащены воздушным фильтром со стороны, находящейся снаружи выхлопной системы. Худшие могут этого не иметь, что сказывается на сроке службы.

Наконец, сделать узел нефункционирующим способна электрическая часть, или, другими словами, обрывы в проводке, в том числе в цепи подогрева, которым лямбда-зонды оснащены в связи с тем, что начинают нормально работать только при температурах выше 280°С. Это, кстати, объясняет, почему первый из датчиков размещают как можно ближе к двигателю, — для ускорения разогрева.

Когда датчик кислорода перестает работать, блок управления переводит двигатель в режим работы по усредненным параметрам, не отвечающим текущим нагрузочным и скоростным условиям движения. Отсюда проблемы с тяговыми, экономическими и экологическими показателями.

Что последует дальше, зависит от модели автомобиля. В машинах старых поколений дело может ограничиться зажиганием контрольного указателя Check engine, однако по мере того, как увеличивалась важность экологии, производители начали практиковать перевод мотора на работу в аварийном режиме. После этого даже легкомысленный либо неопытный водитель поймет, что если он куда-то должен ехать, то только на СТО.

Сергей БОЯРСКИХ

Фото автора и из открытых источников

ABW.BY

Более 40.000 предложений о продаже запчастей в нашей базе объявлений

Подробно о лямбда-зондах

Лямбда-зонд необходим для того, чтобы передавать информацию блоку управления двигателем о том, насколько полно сгорает топливовоздушная смесь. Именно лямбда-зонд отвечает за определение количества кислорода в выхлопном газе, и на основании этого определяет состав топливовоздушной смеси.

Теоретически, на кило бензина приходится порядка 14,7 килограмм воздуха. В таком случае, бензин и кислород будут выгорать на 100%, таким образом, не выделяя вредных веществ. Это положительно сказывается и на расходе топлива.

Данная пропорция – 14,7:1 носит название «фактор избыточного количества воздуха», и обозначается буквой греческого алфавита λ (лямбда).

В случае, когда лямбда меньше единицы – ТВС получается обогащенной, в ней увеличенное количество топлива.

Но если данный показатель выше единицы, то топливовоздушная смесь – бедная, в ней не хватает топлива.

Приобрести б/у лямбда-зонд можно в нашем каталоге.

По какому принципу функционирует узкополосный лямбда-зонд?

Под колпачком из металла расположен чувствительный, выполненный из диоксида циркония, элемент. Благодаря чему он является электролитом, проще говоря – пропускает через себя ток, но газ попасть в него не может. Этот элемент имеет газопроницаемое платиновое контактное покрытие, к которому подведены проводки.

В среднем, во время работы температура данного элемента достигает 350 градусов. У первых моделей датчика воздуха не было дополнительного подогрева, за это отвечали выхлопные газы. Но впоследствии их начали оборудовать подогревателем, благодаря чему лямбда-зонд прогревается в разы быстрее.

Что мы получаем: внутренняя часть керамики работает с воздухом, а внешняя – с отработанными газами. Из-за разницы в концентрации молекул провоцируется перемещение ионов кислорода из области с повышенным содержанием кислорода в область, где его не хватает. Ионы свободно проникают сквозь керамический элемент, являющийся токопроводящим. Как раз благодаря разнице в количестве кислорода и возникает сигнальное электрическое напряжение.

Так, 0,45 Вольт равны единице, т. е. лямбде. Обогащенная ТВС создает максимальное напряжение в 0,9 Вольт, а бедная только 0,1 Вольт. Именно так функционирует узкополосный датчик кислорода. Он фиксирует отклонения от стехиометрии в очень узком диапазоне (14,0 – 15,0 к 1), таким образом замечая отклонения в какую-то из сторон.

К датчику подведены провода, их может быть разное число, но не более 4. 3-4 проводка свидетельствуют о дополнительно обогреве. Белые отвечают за подпитку обогревателя датчика. По черному проводу подается сигнал к блоку управления, а серый – это масса. Если у зонда только два белых и один черный проводки, то в таких случаях зонд соединяется с массой по корпусу.

Чтобы провести диагностику данного датчика кислорода – снимается осцилограмма, либо же придется использовать специальное программное обеспечение. В нормальном состоянии сигнал изменяется минимум раз в секунду, колеблясь в рамках 0,1-0,9 Вольт. В случае, когда сигнал сменяется очень медленно, а сигнальное напряжение не достигает 0,1 Вольт, это говорит о том, что сенсор вышел из строя. Кроме этого исправный датчик кислорода оперативно реагирует на малейшие изменения состава ТВС. Чтобы «обогатить» смесь достаточно «пшикнуть» во впуск пропаном. В таком случае, сенсор сразу выдаст 0,9 Вольт. Чтобы сделать смесь «бедной» достаточно снять вакуумную трубку. На что сразу отреагирует датчик, выдав 0,1 Вольта.

Но куда проще «прогазовать», чтобы сработала дроссельная заслонка. В таком случае сразу же поменяются показания датчика кислорода, сменившись до обогащенной. Если установлена пара зондов, то вышедший из строя будет реагировать с замедлением.

Проверить, как работает обогрев датчика – проще простого. Сначала проверьте, подается ли от аккумулятора питание (9-12 Вольт). После чего проверьте сопротивление нагревательного элемента. В рабочем состоянии будет 2,3-4,3 Ом на 25 градусах.

Лямбда-зонд на основе оксида титана

На смену узкополосному лямбда-зонду пришли датчики на оксиде титана. Обычно, в выпускной системе устанавливался всего 1 подобный зонд, с 3-4 проводками, подведенными к нему. Его точность заметно выше, но и цена – кусается. Зонд не сообщается с атмосферой, не создает напряжение, но его измерительный диапазон – лучше. По сути, его функционал напоминает расходомер. Он запитан от блока управления и выдает сигнал в виде напряжения. Сигнал регулярно меняется, диапазон 0,4-4.5 Вольт. Чем больше напряжение – тем беднее ТВС.

Широкополосный лямбда-зонд

Наиболее современный вариант, который в среде автолюбителей носит простое название «датчик воздух/топливо». Тут уже несколько больше проводов – 5-6. Зонд отвечает за измерение ТВС во всем диапазоне. Широкополосные зонды ставят на современные бензиновые моторы, которые функционируют на обедненной смеси, на моторах с непосредственным впрыском, а кроме этого на дизелях. Рабочая температура – 650 градусов.

Блок управления, в который поступают все данные с датчиков, отвечает за изменение подачи топлива, в зависимости от поступающего воздуха. Проблема лишь в том, что датчик находится во впускной системе, довольно далеко от камер сгорания, поэтому регулировка оставляет желать лучшего. Но имеем, что имеем.

Диагностика широкополосного лямбда-зонда

Мало кто знает, но фиксируемое датчиком напряжение – выдуманное, на самом деле его просто нет. Сигнал заметен исключительно для диагностического оборудования, и получаемый показатель требуется сверить с оптимальными данными, которые указывает завод-изготовитель. Например, напряжение в 1,5 или даже в 3,6 Вольта – может быть оптимальным, тут все напрямую зависит от зонда и марки вашего авто. Главное, чтобы сигнал был постоянным, и не изменялся без коррекции. Сигнал должен меняться исключительно вовремя:

Обогащения ТВС.,

Обеднения ТВС.

Чтобы это сделать, просто запустите во впуск пропан, или снимите с коллектора любой шланг, чтобы в него попал воздух. Обогащенная топливовоздушная смесь приводит к снижению напряжения, а бедная – увеличивает. Проще говоря, параметры смеси будут отражать топливную коррекцию.

Лямбда-зонд — TechWiki

Содержимое

1 Описание
2 Правильная работа
3 Проверка датчика
4 Замена датчика
5 запасных частей
6 Проводка
7 Внешние ссылки

Описание

Лямбда-зонд

Лямбда-зонд , также известный как кислородный датчик или датчик O ₂, обеспечивает обратную связь по напряжению с ЭБУ, указывая количество кислорода в потоке выхлопных газов, что позволяет точно контролировать горючая смесь. Это важно для минимизации выбросов, максимальной экономии топлива и обеспечения долговечности каталитического нейтрализатора.

На стандартном выхлопе Elise он расположен на приемной трубе коллектора, чем-то напоминая по внешнему виду свечу зажигания, ввернутую в резьбовое отверстие, обращенное к передней части двигателя. Он будет (обычно) иметь 4 провода в силиконовой оболочке, выходящие из него, а также может иметь внешнюю термостойкую оболочку, покрывающую провода, пока они не пройдут на некотором расстоянии от выхлопной трубы.

Провода обычно имеют следующую цветовую маркировку:

Стандартный разъем Lamba Wiring

Белый (x2) — Клеммы 3 и 4 — провода нагревателя. Через них от ЭБУ подается напряжение для предварительного прогрева датчика до рабочей температуры при прогреве двигателя. Полярность не важна.
Серый — Клемма 2 — масса датчика (земля)
Черный — Клемма 1 — сигнал датчика (+ _и )

Правильная работа

Правильно работающий датчик действует как топливный элемент при нагреве минимум до 300 °C, создавая напряжение с помощью электромеханических средств, которое обычно находится в диапазоне примерно от 0,2 вольта в случае обедненной смеси до 0,8 вольта в случае богатой смеси. Оптимальное соотношение смеси достигается при напряжении около 0,45 вольт.

Проверка датчиков

Отсоедините датчик от ЭБУ с помощью квадратного черного пластикового разъема, чтобы можно было измерить напряжение датчика изолированно.
Подсоедините электронный вольтметр или осциллограф (отрегулированный на диапазон 1,0 В) к черному и серому проводам, прикрепленным к лямбда-зонду. Это можно сделать несколькими способами; снятие изоляции с проводов, присоединение пружинных щупов непосредственно к контактам разъема, проталкивание штифтов или соединительных блоков IDC через изоляцию проводов и т. д. НЕ НЕ используйте измеритель с подвижной катушкой для проверки датчика, так как низкое внутреннее сопротивление датчика почти наверняка повредит его.
Запустите двигатель и дайте ему прогреться в течение нескольких минут. Поскольку провод нагревателя был отсоединен от ЭБУ, для достижения минимальной рабочей температуры 300°C потребуется больше времени, чем обычно.
Проверьте выходное напряжение датчика. Оно должно быть больше 0,2 вольта. Отсутствие напряжения или очень маленькое напряжение — намного ниже 0,2 вольта, скорее всего, указывает на неисправный датчик.
Запустите двигатель и проверьте изменение напряжения на датчике. Между оборотами двигателя и изменением напряжения на датчике практически не должно быть временной задержки. Длительная задержка также может свидетельствовать о неисправном датчике.

Замена датчика

Это обычно считается полной головной болью, в первую очередь из-за тенденции датчика «привариваться» к резьбовому фитингу в выпускном коллекторе, что очень затрудняет его удаление. Доступ также чрезвычайно затруднен, и вполне вероятно, что не будет достаточно места для облегчения использования специального разъема датчика кислорода.

Одним из предлагаемых решений является перерезание проводов к датчику, что позволяет использовать накидной ключ на 22 мм, чтобы попытаться снять его.

Говорят, что в гаражах Lotus есть свои специальные способы и средства снятия этих датчиков, и это может включать полное снятие выпускного коллектора, особенно если снятие датчика привело к срыву резьбы крепления датчика и необходимости повторной установки. вырезанный или спиральный.

Запасные части

Элиза S1
- Лотос: A111E6059S
- Бош: 0 258 003 229
- Ровер: MHK 10006

Элиза S2
- Лотос: A117E6007F
- Бош: 0 258 006 127
- Ровер: MHK 100840
- Денсо: ДОКС-2017
- НТК/НГК: ОЗА659-ЕЕ2
- Датчик того же типа, что и перед и за преобразователем кота фирменный блок от официального дилера.
  Не поддавайтесь искушению использовать (более дешевый) датчик S1 на датчике S2 и сращивать провода. ЭБУ S2 включит MIL, поскольку значение сопротивления нагревательного элемента различается между двумя типами датчиков, а датчик S1 выходит за пределы допустимого диапазона для ЭБУ S2.
  - Двигатель Honda Датчик ПЕРЕДНИЙ для европейского двигателя K20A2 (узкополосный)
    - Хонда 36531-PRA-G01
    - ДЭНСО 192 400-1090
    - NTK OHK563-H5
  - ЗАДНИЙ датчик двигателя Honda (не устанавливается/не используется на большинстве модификаций Elise!)
    - Хонда 36532-PRC-004
    - NTK OZA562-H7
  Проводка
  Для переоборудования Sinclaire’s/Essex Autosport Honda провода должны быть подключены следующим образом:
  - Клемма 1 (лямбда-черный) — оранжевый
  - Терминал 2 (Lambda Grey) — фиолетовый/белый
  - Клемма 3 (лямбда-белая) — красный/желтый
  - Клемма 4 (белая лямбда) — черный белый
  Цвет проводки при подключении и других преобразованиях зависит от преобразователя. Однако они будут связаны:
  - 2 белых = провода нагревателя (к ECU A1 и +12 В)
  - 1x черный = масса датчика/сигнала (к ECU E4)
  - 1x серый = напряжение датчика/сигнала (к ECU A6)
  Внешние ссылки
  - lambdasensor.com
  - lambdasensor.com …. s1
  - fuelparts.co.uk
  CAN Lamda
  
  Датчик CAN LAMBDA , часто называемый датчиком кислорода, измеряет уровень кислорода в выхлопных газах. Этот уровень имеет решающее значение для получения оптимальной воздушно-топливной смеси при настройке 9-цилиндрового двигателя.0178 двигатель.
  - CAN относится к локальной сети контроллеров, которая действует как нервная система транспортного средства , обеспечивающая связь от одной части к другой.
  - Расчет лямбда определяет соотношение между количеством кислорода, фактически присутствующим в выхлопных газах, по сравнению с количеством, которое должно присутствовать для обеспечения идеального сгорания.
  Эта информация о соотношении воздух-топливо, которую предоставляет CAN Lambda, важна для тюнера. Подача топлива, выходная мощность и соотношение воздух-топливо, присутствующие в выхлопе, составляют основу всей настройки топлива. Двигатель, в выхлопе которого содержится слишком много кислорода, называется «бедным» и сокращает срок службы двигателя. В качестве альтернативы, низкие показатели содержания кислорода в выхлопных газах могут свидетельствовать о богатом двигателе, который получает больше топлива, чем ему нужно. Возможность видеть эти цифры во время настройки автомобиля позволяет тюнеру на лету корректировать заправку и определять оптимальное значение лямбда.
  Модули Link CAN-Lambda также предоставляют пользователю мощный метод добавления нескольких кислородных датчиков и подключения их к ЭБУ для мониторинга или регулирования лямбда-зонда с обратной связью. Модули CAN Lambda можно легко добавить к существующей шине CAN, а затем запрограммировать на обеспечение требуемого содержания кислорода.
  Link CAN-Lambda использует цифровой лямбда-контроллер Bosch для мониторинга, управления и диагностики широкополосных лямбда-датчиков Bosch LSU 4.9. Цифровая широкополосная связь предлагает множество преимуществ; мощный LSU 4.9датчик устранит любую потерю сигнала, риск, задержки и ошибки, которые вызывают аналоговые альтернативы.
  Модули Link CAN Lambda позволяют измерять, отображать и регистрировать до восьми широкополосных датчиков кислорода. Для каждого датчика кислорода требуется отдельный модуль. Модулям необходимо сообщить, к какому датчику они подключены (например, цилиндр 1, цилиндр 2 и т. д.), чтобы их можно было идентифицировать на шине CAN. Все модули Link CAN-Lambda поставляются предварительно сконфигурированными для одной установки. Если используется только один датчик, модуль не требует настройки.
  Модуль CAN-Lambda легко конфигурируется с ЭБУ Link G4+, а также совместим с другими ЭБУ вторичного рынка, регистраторами данных и дисплеями приборных панелей, которые обеспечивают прямую поддержку модулей Link CAN-Lambda или настраиваемых CAN.