Лямбда-зонд – устройство, которое распознает состав выхлопных газов, чтобы контролировать характер преобразования топлива в двигателе. Это многокомпонентное приспособление, его составляющие делаются из термостойких материалов. Устройство устанавливают перед катализатором выхлопной системы, а функционировать оно начинает при высокой температуре. Иногда датчиков бывает два – перед и после катализатора.

По мере нагревания приспособления на его электродах возникает выходное напряжение. Тогда лямбда-зонд измеряет остаточный кислород в выхлопных газах авто. Если его значение отклоняется от нормы, сигнал подается к ЭБУ, который восстанавливает состав топливно-воздушной смеси.

Обманка – деталь, которая дополняет приспособление, корректирует поступающий от него сигнал. Бывают двух видов – механическая (газ проходит сквозь нее и окисляется, объем кислорода снижается, ЭБУ получает более корректное значение показателя) и электронные (поддерживает работу системы регулировки силового агрегата авто, анализирует реальный состав выхлопа, на основе чего корректирует подаваемый ЭБУ сигнал; в результате двигатель работает в штатном режиме, несмотря на неисправный катализатор или его отсутствие).

Лямбда-зонд бывает узкополосный и широкополосный. В первом случае способен анализировать только штатные значения напряжения, что может привести к нарушениям работы двигателя из-за неверно измененной концентрации горючего в топливной смеси. Широкополостной состоит из двухточечного и закачивающего элементов; олучает кислород из выхлопной системы под воздействием силы тока; держит постоянное напряжение между электродами, а если оно растет, к ЭБУ подается сигнал; после этого блок корректирует состав топливной смеси.

Схема работы узкополосного лямбда-зонда

Отличие широкополосного зонда от узкополосного в том, что он измеряет концентрацию кислорода в выхлопных газах на любых оборотах двигателя. Его диапазон от 0 до 5 вольт. У узкополосного он только 0-1.

Кислородный датчик работает на 50000-100000 км пробега. Если несколько раз залить в бак некачественный бензин, датчик может выйти из строя практически сразу.

Если подогрев лямбда-зонда не работает , приспособление не почувствует проблем с составом топливной смеси. И двигатель будет работать с повышенной нагрузкой, а токсичность выхлопных газов резко увеличится. Как и расход топлива.

Последствия поломки: двигатель начнет функционировать нестабильно даже на холостом ходу, повышается расход топлива, наинается плохое очищение выхлопных газов катализатором; авто двигается рывками, плохо слушается; мощность мотора снижается.

Как понять, что устройство сломалось: машина в движении начинает дергаться; из-под капота доносятся нехарактерные звуки; на приборной панели светится индикатор; мощность двигателя падает, а педаль акселератора срабатывает медленнее; из выхлопной трубы появляется резкий и неприятный запах; мотор перегревается. При полном выходе из строя авто может и не поехать.

Читайте подробнее в нашей статье о том, как работает лямбда-зонд.

Читайте в этой статье

Что за устройство лямбда-зонд

В современных автомобилях устанавливается множество датчиков, которые не только позволяют лучше контролировать работу разных его систем, но и повышают экобезопасность. Одно из приспособлений – лямбда-зонд. Устройство распознает состав выхлопных газов, чтобы контролировать характер преобразования топлива в двигателе.

Если соотношение горючего и воздуха перестает быть оптимальным, датчик информирует об этом электронный блок управления системы впрыска. Тот приводит состав смеси в норму путем уменьшения или увеличения объема подаваемого топлива.

Как работает лямбда-зонд в автомобиле

Чтобы разобраться, как работает лямбда-зонд в автомобиле, нужно понять, из чего он изготовлен. Это многокомпонентное приспособление, его составляющие делаются из термостойких материалов. Устройство устанавливают перед катализатором выхлопной системы, а функционировать оно начинает при высокой температуре. Иногда датчиков бывает два – перед и после катализатора.

По мере нагревания приспособления на его электродах возникает выходное напряжение. И лямбда-зонд приобретает возможность измерить остаточный кислород в выхлопных газах авто. Если его значение отклоняется от нормы, сигнал подается к ЭБУ, который восстанавливает состав топливно-воздушной смеси.

Что такое обманка и для чего она нужна

Одна из поломок может затронуть катализатор выхлопной системы, после чего выброс отработанных газов увеличивается. Его можно удалить или заменить пламегасителем. Но двигатель начинает работать в аварийном режиме из-за неверного сигнала лямбда-зонда.

Уберечь от этого может обманка. Деталь дополняет приспособление, корректирует поступающий от него сигнал. Обманки бывают двух видов:

• Механические . Газ проходит сквозь такую деталь и окисляется. В результате объем кислорода снижается, ЭБУ получает более корректное значение показателя. Системе дается информация в том виде, в каком она бывает при исправно работающем катализаторе.
• Электронные . Это более сложное устройство на базе микропроцессора. Вот как работает обманка лямбда-зонда электронного типа: поддерживает работу системы регулировки силового агрегата авто, анализирует реальный состав выхлопа, на основе чего корректирует подаваемый ЭБУ сигнал. В результате двигатель работает в штатном режиме, несмотря на неисправный катализатор или его отсутствие.

Схема подключения электронной обманки

Что означает широкополосный

Приспособления бывают узкополосные и широкополосные. В первом случае они способны анализировать только штатные значения напряжения. То есть информацию, передаваемую при низких оборотах двигателя. Все остальное считывает с погрешностью, а на ЭБУ поступает не вполне корректный сигнал. Это может привести к нарушениям работы двигателя из-за неверно измененной концентрации горючего в топливной смеси.

Как работает широкополосный лямбда-зонд:

• состоит из двухточечного и закачивающего элементов;
• благодаря такому строению получает кислород из выхлопной системы под воздействием силы тока;
• держит постоянное напряжение между электродами, а если оно растет, к ЭБУ подается сигнал;
• после этого блок корректирует состав топливной смеси.

Схема работы широкополосного датчика кислорода

Отличие широкополосного зонда в том, что он измеряет концентрацию кислорода в выхлопных газах на любых оборотах двигателя. Его диапазон от 0 до 5 вольт. У узкополосного он только 0-1.

Работает ли лямбда зонд без катализатора

Выход из строя катализатора выхлопной системы (очистителя отработанных газов) – одна из частых проблем, вызывающая сложности с функционированием двигателя. Так бывает, если контролирующих датчиков два: один установлен перед приспособлением, а другой после него.

В этом случае содержание кислорода в выхлопах, прошедших через катализатор, изменится. Это обнаружит стоящий после него датчик. Он и передаст ложный сигнал на ЭБУ о необходимости коррекции состава топливной смеси. И в данном случае ответ на вопрос, работает ли лямбда зонд без катализатора, отрицательный. Ведь он подает сигнал, основанный на искаженных сведениях. Здесь нужно ставить обманку.

Другой вариант – сделать перепрошивку «мозгов» авто, поменять катализатор на пламегаситель и удалить датчик. Иначе начнутся проблемы с впрыском, что может привести к высокому расходованию бензина, повышению нагрузки на двигатель, поломке.

Кислородный датчик в некоторых авто располагается и только перед катализатором. Тогда лямбда-зонд анализирует выхлопные газы, еще не прошедшие через очиститель. То есть данные не искажаются, работает катализатор или нет. С поломкой очистителя увеличивается лишь количество ядовитых газов из выхлопной трубы.

Сколько работает вообще

Кислородный датчик – одна самых чувствительных составляющих машины. Его хватает на 50000-100000 км пробега. Но сколько работает лямбда-зонд, зависит также от:

• условий эксплуатации авто;
• исправности двигателя;
• типа устройства (неподогреваемое, подогреваемое, планерное);
• качества топлива.

Последний фактор особенно важен. Если несколько раз залить в бак некачественный бензин, датчик может выйти из строя практически сразу.

Смотрите в этом видео о том, как работает лямбда-зонд:

Если не работает подогрев

Кислородный датчик начинает анализировать состав выхлопа после того, как сам нагреется до 300-400 градусов. Если подогрев лямбда-зонда не работает, приспособление не почувствует проблем с составом топливной смеси. И двигатель будет работать с повышенной нагрузкой, а токсичность выхлопных газов резко увеличится. Как и расход топлива.

Выходом станет только замена датчика полностью или его удаление вместе с прошивкой «мозга» машины.

Последствия поломки

Неисправность кислородного датчика пагубно скажется прежде всего на двигателе. Он начнет функционировать нестабильно даже на холостом ходу. Когда не работает лямбда-зонд, последствия бывают и такими:

Мощность двигателя падает, а педаль акселератора при воздействии на нее срабатывает медленнее;

из выхлопной трубы появляется гораздо более резкий и неприятный запах, чем прежде;

мотор перегревается.

По этим изменениям нетрудно понять, как работает неисправный лямбда-зонд. Если же он окончательно вышел из строя, авто может и не поехать. При разгерметизации датчика «мозг» машины получает множество сигналов о проблемах, и система управления впрыском блокируется.

Если кратко говорить о том, как работает лямбда-зонд, он дольше поддерживает двигатель в рабочем состоянии, экономит топливо, сокращает токсичность выхлопа. Нужно регулярно проверять его у специалиста, следить за качеством горючего и системой охлаждения мотора. А при выходе из строя датчика обязательно поменять его.

Полезное видео

Смотрите в этом видео о том, как правильно проверить лямбда-зонд:

Не нашли ответа на свой вопрос? Узнайте, как решить именно Вашу проблему - позвоните прямо сейчас по телефону:

Одним из важных элементов системы выпуска двигателя является кислородный датчик или лямбда-зонд. Поломка этого устройства может стать причиной серьезных неисправностей транспортного средства, поэтому водитель всегда должен заботиться о диагностике регулятора. Из этого материала вы узнаете, какие у лямбда-зонда признаки неисправности, по каким причинам регулятор ломается и как произвести его замену.

[ Скрыть ]

Отчего кислородный датчик может выйти из строя?

Перед тем, как приступить к диагностике признаков и симптомов, а также ремонту той или иной неисправности своими руками, предлагаем вам ознакомиться с причинами выходу из строя регулятора.

Итак, почему регулятор не работает:

1. Использование низкокачественного топлива. Если в топливе содержатся железо, вода, элементы нефтяного распада, свинец и прочие вредоносные вещества, это приведет к поломке регулятора. Такие компоненты забивают платиновые электроды достаточно быстро, чтобы забить их, потребуется две-три заправки некачественным топливом.
2. Неисправность подогрева. Датчик кислорода оборудуется специальным подогревом. Если подогрев выходит из строя, регулятор может выдавать ошибку о работе. Подогрев является важным элементом, поскольку именно благодаря подогреву водитель получает точные сведения от лямбда-зонда. Если регулятор работает без подогрева, то он будет выдавать неверное количество кислорода в выхлопе. Соответственно, подогрев вступает в работу сразу же после запуска мотора. Поломка подогрева подразумевает ремонт и замену датчика в целом, поскольку при отсутствии подогрева смысла от регулятора не будет.
3. Перегрев корпуса лямбда-зонда в результате того, что был неверно установлен угол опережения зажигания. Также симптом перегрева может проявиться в результате слишком обогащенной горючей смеси.
4. Если состояние маслосъемных колец плохое, то это может привести к попаданию в выхлопную трубу моторной жидкости. Соответственно, ее воздействие на датчик может быть губительным и возникнет необходимость ремонта или замены устройства.
5. Сбои в работе системы зажигания являются еще одной причиной, по которой лямбда не работает. Речь идет о свечах, катушках, всевозможных модулях и проводке. Причиной могут служить хлопки в выхлопной трубе — они способны разрушить хрупкую керамику устройства.
6. Во впускном коллекторе мотора проявляются удары.
7. Неправильный запуск мотора авто. Необходимость ремонта неисправности возникает в результате многократных и при этом неудачных попыток старта мотора автомобиля, еще и от того, что эти попытки проводятся в небольшие промежутки времени. В результате несгоревшее топливо накапливается в выпускном коллекторе отработавших газов мотора. При появлении ударной волны топливо может воспламениться.
8. Попадание на керамический элемент различных расходных материалов — растворителей, охлаждающих жидкостей, моющих средств и т.д., может вызвать необходимость ремонта регулятора.
9. Применение герметиков при монтаже регулятора может привести к серьезным проблемам. Особенно, если при комнатной температуре они могут вулканизироваться или в их составе содержится силикон.
10. В результате обрыва либо плохого контакта устройства, а также при замыкании на массу выходной проводки возникает необходимость ремонта.
11. Если мотор работает с неверно отрегулированными клапанами , которые могут быть поджаты или зажаты, либо же с клапанами, которое долгое время не регулировались.
12. В цилиндрах мотора неправильный уровень компрессии. Если компрессия неравномерная, то это может привести к несбалансированному сгоранию горючей смеси.
13. При монтаже ремня ГРМ были неверно выставлены метки устройства, либо же они могли быть нарушены в ходе эксплуатации транспортного средства.
14. Засорение бензиновых форсунок мотора. Также необходимость ремонта неисправности возникает в результате засорения бензиновых форсунок мотора либо из-за того, что в их работе возник дисбаланс.

Основные признаки неисправностей

Далее рассмотрим признаки, которые позволят произвести диагностику и проверить, работает ли корректор лямбда-зонда и датчик в целом или нет. Как показывает практика, устройство выходит из строя постепенно, а не сразу. Поэтому если вы не знаете, где установлен лямбда-зонд и как произвести его проверку, то вероятнее всего, признаки поломки вы выявите не сразу. Но если вы ознакомитесь с признаками, описанными ниже, то проблем во время проверки у вас не возникнет.

Итак, выход из строя регулятора можно условно разделить на несколько этапов.

1. Первым признаком является то, что устройство перестает работать в нормальном режиме. В частности, во время определенных рабочих моментов двигателя регулятор отказывается генерировать сигнал. В результате налаженность оборотов холостого хода начинает дестабилизироваться, то есть обороты плавают. Этот признак может свидетельствовать о необходимости восстановления устройства. Следует отметить, что обороты могут плавать в очень большом диапазоне, соответственно, со временем это может привести к снижению и потере качества горючей смеси.
2. Еще один признак, который говорит о необходимости восстановления устройства, это то, что машина начинает дергаться. В результате запуска и проверки мотора вы можете услышать нехарактерные для его работы хлопки. Кроме того, если при проверке вы заметили, что на приборной панели загорелся новый индикатор, то этом говорит о том, что устройство необходимо проверить более подробно с помощью мультиметра. Если мультиметра у вас нет, то обратитесь за помощью к электрику.
3. Следующим этапом, по которому можно проверить неисправность, является полный выход из строя регулятора при работе на непрогретом двигателе. При этом блок управления будет предупреждать водителя о неисправности и необходимости ремонта — мощность двигателя снизится, при нажатии на педаль газа будет ощущаться замедленная реакция авто. Из-под капота будут доноситься те же хлопки, машина при движении будет дергаться — эти признаки неисправности говорят о том, что нужно произвести ремонт и восстановить устройство.
4. Один из наиболее опасных признаков неисправности является перегрев мотора.
5. Также о необходимости ремонта и восстановления может говорить повышенный расход топлива, а из глушителя автомобиля может появиться неприятный запах с признаком токсичности.
6. Если у вас современный автомобиль, то в результате поломки устройства может сработать система аварийной блокировки. Соответственно, дальнейшее движение на транспортном средстве будет невозможным, единственный выход — вызвать эвакуатор и отвезти авто в ремонт.
7. Одним из самых плохих вариантов дальнейшего развития событий может стать разгерметизация устройства, поскольку при разгерметизации езда на машине будет невозможной. Есть большая вероятность выхода из строя двигателя. Когда происходит этот процесс, отработавшие газы не выходят через глушитель, а поступают в заборный канал. Когда водитель жмет на тормоз, датчик видит переизбыток кислорода в системе, в результате чего выдает огромное количество отрицательных импульсов. Таким образом, система управления впрыском может полностью выйти из строя. Если регулятор разгерметизировался, об этом можно узнать в результате потери мощности, которая особенно ощущается при быстрой езде. Рывки и хлопки, а также неприятный запах — те же симптомы поломки. Также можно проверить корпус выпускных клапанов и места монтажа свечей — на них может образоваться осадок от сажи (автор видео — HondaDiagnostic Sistem).

Как самостоятельно проверить лямбда-зонд?

Чтобы осуществить проверку датчика своими руками, вам потребуется вольтметр. Он может быть цифровым либо стрелочным, без разницы.

Итак, проверку осуществляется в несколько этапов:

1. Для начала необходимо включить зажигание, но при этом отключать лямбда-зонд не рекомендуется. В противном случае блок управления мотором может зафиксировать в памяти ошибку, свидетельствующую о выходе из строя нагревателя лямбда-зонда.
2. Щупами устройства необходимо проткнуть провода, которые подходят к нагревателю. Или же вы можете воткнуть щупы в разъем, расположенный со стороны этих проводков.
3. Посмотрите на экран вольтметра — он должен показать уровень напряжения, равный напряжению в АКБ. Помните о том, что на выключенном двигателей минус с ЭБУ может не подаваться. Соответственно, после этого необходимо осторожно запустить мотор.

Плюсовой провод подходит к устройству нагревателя, как правило, напрямую, цепь при этом может быть защищена предохранителем. Что касается минусового провода, то он идет от блока управления мотором. Так что если плюс отсутствует, то необходимо проверить электрическую цепь от аккумуляторной батареи через предохранитель к датчику.

Вполне возможно, что на этом участке цепи установлено еще одно реле. В том случае, если отсутствует минус, то необходимо проверить проводку, которая идет до ЭБУ. Есть вероятность того, что на одном из разъемов «потерялся» контакт.

Инструкция по замене

Как осуществляется замена кислородного датчика своими руками:

1. Для правильного снятия устройства следует немного прогреть двигатель, а также выключить зажигание.
2. От устройства отсоединяются все провода.
3. С помощью гаечного ключа, в некоторых случаях требуется торцевой, необходимо выкрутить вышедший из строя регулятор. После того, как лямбда-зонд демонтирован, необходимо также снять защитный колпачок, затем осуществляется очистка устройства. Для прочистки можно использовать ортофосфорную кислоту, этот вариант является одним из наиболее эффективных. После очистки промойте регулятор чистой водой, установите на место и проверьте его работоспособность.
4. В том случае, если очистка не дала эффекта, необходимо демонтировать старый датчик и установить новый. Новый компонент монтируется до упора, больших усилий прикладывать не стоит. Чтобы обеспечить герметичность устройства, можно перед монтажом его можно обработать герметиком.
5. Установите на место все провода.

Видео «Как правильно поменять лямбда-зонд»

О том, как правильно осуществить замену регулятора своими руками, вы можете узнать из видео ниже (автор видео — oasex).

Извините, в настоящее время нет доступных опросов.

Лямбда-зонд – это традиционное название датчика кислорода. С его помощью осуществляется контроль количества кислорода в отработанных газах. Работа двигателя напрямую связана с тем, насколько эффективно сгорает топливно-воздушная смесь. А за процесс горения во многом отвечает именно кислород. Регулируя его содержание в смеси можно управлять температурой горения: соответственно повышая или понижая ее. Если кислорода в смеси много, то такую ситуацию инженеры обычно обозначают греческой буквой лямбда. Ну и нельзя не согласиться, что «лямбда-зонд» по-русски звучит гораздо выразительней, чем будничный «кислородный датчик».

Основные задачи лямбда-зонда

Датчик кислорода устанавливается там, где проходят отработанные газы, а именно в выпускном коллекторе. Используется он в тех автомобилях, которые оснащены инжектором. Чтобы повысить точность оценки, иногда применяют два лямбда-зонда. Они заботливо окружают , находясь с обеих его сторон.

Электронный блок управления регулирует количество топлива, которое подается в двигатель. В этом ему помогает датчик кислорода. Он передает информацию о содержании кислорода в отработанных газах. В зависимости от показаний датчика количество вспрыскиваемого топлива увеличивается или уменьшается. Когда кислорода в смеси оказывается слишком много, температура ее горения повышается. При этом выделяются токсичные вещества, опасные для человека и окружающей среды. Лямбда-зонд косвенно контролирует экологичность выхлопной системы и стремится создать условия для исправной работы катализатора.

Устройство

Кислородные датчики бывают двух видов: двухточечные и широкополосные.

Двухточечный датчик стал традиционным и постепенно уходит в прошлое.

Он представляет собой два электрода: один внутри, другой снаружи. Наружный электрод покрыт тонким слоем платины, которая восприимчива к кислороду. Электрод, расположенный внутри, выполнен из циркония. Потенциал между электродами меняется, реагируя на количество кислорода в смеси: чем больше кислорода, тем он выше.

Широкополосный датчик становится все более популярным вариантом лямбда-зонда.

При этом используется два керамических элемента. Один выполняет функцию двухточечного, а другой осуществляет закачку кислорода. Смесь из отработанных газов уже не просто сама собой попадает на датчик для оценки и анализа, а датчик имеет дело только с кислородом, отдельно закачивая его из смеси. Обладая постоянным напряжением в 450 мВ, датчик реагирует на уменьшение или увеличение концентрации кислорода изменением напряжения, о чем сразу информируется ЭБУ. Получив соответствующий сигнал, ЭБУ создает ток закачки. Через величину закачивающего тока и определяется содержание кислорода в смеси.

Эффективно кислородный датчик работает только при температуре выше 300°C, поэтому все лямбда-зонды имеют систему подогрева.

Симптомы болезни

Проблемы с лямбда-зондом могут проявляться следующим образом.

• Токсичность выхлопных газов повысилась и перестала соответствовать установленным стандартам. Однако самому автолюбителю без специального прибора это не проверить.

• Увеличился , но у данной проблемы может быть еще очень много других причин.

• Двигатель работает на холостом ходу . К сожалению, этот симптом тоже не является однозначным.

• Ухудшается динамика автомобиля.

• В районе катализатора можно услышать характерный звук потрескивания.

• Загорелась лампочка « », но и здесь понадобится провести диагностику в сервисном центре.

В идеале поломку лямбда-зонда должен диагностировать специалист.

Причины неисправности

Лямбда-зонд может выйти из строя по следующим причинам:

• Некачественное – это первый враг всех чувствительных элементов, разработанных зарубежными инженерами в целях заботы об экологии окружающей среды. Из-за отложений свинца внешний слой датчика теряет чувствительность и становится нерабочим.

• Механическое воздействие, нарушающее конструкцию лямбда-зонда, ведет к его поломке.

• Проблемы в топливной системе способны провоцировать образование нагара или сажи на всех элементах выхлопной системы, что мешает их исправной работе.

• Перегрев датчика может произойти по разным причинам, но, как для всех чувствительных элементов, слишком высокие температуры оказывают налямбда-зонд разрушительное воздействие.

• Попадание или в выхлопную систему, а также ее негерметичность также приводит к неисправности лямбда-зонда.

Если датчик вышел из строя, то ЭБУ теряет обратную связь с выхлопной системой и работает «вслепую», по средним параметрам, которые имеются в его памяти. При этом понятно, что состав топливно-воздушной смеси, выходя из-под контроля, перестает быть оптимальным.

Лямбда-зонд – уязвимый и относительно недолговечный элемент . При лучшем раскладе уже через 60-80 тыс. км он выходит из строя.

Проверка лямбда-зонда

Проверить датчик кислорода может практически каждый. Для проверки нужно использовать один или два вспомогательных инструмента: осциллограф и вольтметр. Если Вы не знаете, где расположено устройство, то воспользуйтесь инструкцией производителя.

Во-первых, следует проверить элемент на наличие механических повреждений. Его корпус должен быть целым, как и проводка. Если датчик не поврежден, а загрязнен, то его лучше заменить на новый. Конечно, нагар и сажу, а также любой другой налет можно попробовать почистить. Если это удастся, хорошо; если нет, то замена необходима.

Предположим, что наше устройство не повреждено и имеет чистую поверхность. Тогда следует продолжать проверку уже с помощью вольтметра или осциллографа.

Когда лямбда-зонд не нужен

Датчик кислорода теряет свое значение после удаления катализатора или его замены на пламегаситель. При этом 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 обманки.

Нужно сказать, что лямбда-зонд не является дорогостоящей деталью(средняя цена самой детали варьируется в районе 2 000 руб. + 500 руб. работа), поэтому вышедший из строя датчик вполне можно заменить на новый. Главное это сделать своевременно, пока не пострадали другие элементы , в частности, катализатор, цена которого уже совсем иная.

Современные транспортные средства оснащены множеством датчиков, контролирующих работоспособность узлов и агрегатов. Одним из основных датчиков автомобиля является датчик остаточного кислорода (λ-зонд). Однако лишь немногие автомобилисты знают, как проверить лямбда-зонд самостоятельно, сэкономив время и финансы.

Что такое лямбда-зонд, и где он находится

В связи с ужесточением экологических норм для уменьшения токсичности выхлопных газов машины начали оборудовать каталитическим нейтрализатором (катализатором). Качество и продолжительность его работы находится в прямой зависимости от состава топливно-воздушной смеси (ТВС). В зависимости от сигналов, передаваемых лямбда-зондом, регулируется процентное соотношение в смеси топлива и воздуха.

Лямбда-зонд - система, определяющая, какое количество остаточного кислорода содержится в выхлопных газах. Иначе его можно назвать - кислородный датчик.

Располагается лямбда-зонд в выпускном коллекторе перед каталитическим нейтрализатором

Качественная очистка от токсичных выхлопов в катализаторе проводится только при наличии в них кислорода. Для контроля эффективности действия нейтрализатора и повышения точности исследования состояния выхлопных газов на многих моделях устанавливают второй лямбда-зонд на выходе катализатора.

Для повышения эффективности на современных автомобилях устанавливается дополнительный лямбда-зонд на выходе катализатора

Как работает датчик кислорода

Главной функцией лямбда-зонда считается измерение количество кислорода, содержащегося в выхлопных газах, и сравнение его с эталонным.

Электрические импульсы от кислородного датчика поступают в электронный блок управления (ЭБУ) топливной системой. Относительно этих данных ЭБУ регулирует состав ТВС, подаваемой в цилиндры.

Схема установки основного и дополнительного датчиков кислорода в автомобиле

Результатом совместной работы лямбда-зонда и ЭБУ является получение стехиометрической (теоретически идеальной, оптимальной) ТВС, состоящей из 14,7 частей воздуха и 1 части топлива, при которой λ=1. У обогащенной смеси (избыток бензина) λ<1, у обеднённой (избыток воздуха) - λ>1.

График зависимости мощности (P) и расхода топлива (Q) от величины (λ)

Разновидности лямбда-зондов

Современные машины оснащаются следующими датчиками:

• Циркониевые;
• Титановые;
• Широкополосные.

Циркониевый

Одна из наиболее распространённых моделей. Создана на основе диоксида циркония (ZrO2).

Циркониевый датчик кислорода действует по принципу гальванического элемента с твёрдым электролитом в виде керамики из диоксида циркония (ZrO2)

Керамический наконечник с диоксидом циркония с обеих сторон покрыт защитными экранами из токопроводящих пористых платиновых электродов. Свойства электролита, пропускающего ионы кислорода, проявляются при нагреве ZrO2 выше 350°C. Лямбда-зонд не будет работать, не прогревшись до нужной температуры. Быстрый нагрев осуществляется за счёт встроенного в корпус нагревательного элемента с керамическим изолятором.

Важно! Повышение температуры датчика до 950°C ведёт к его перегреву.

Выхлопные газы поступают к наружной части наконечника через специальные просветы в защитном кожухе. Атмосферный воздух попадает внутрь датчика через отверстие в корпусе или пористую водонепроницаемую уплотнительную крышку (манжету) проводов.

Разница потенциалов образуется за счёт передвижения ионов кислорода по электролиту между наружным и внутренним платиновыми электродами. Напряжение, образующееся на электродах, обратно пропорционально количеству О2 в выхлопной системе.

Напряжение, которое образуется на двух электродах, обратно пропорционально количеству кислорода

Относительно сигнала, поступающего от датчика, блок управления регулирует состав ТВС, стараясь приблизить её к стехиометрической. Напряжение, поступающее от лямбда-зонда, ежесекундно меняется по несколько раз. Это даёт возможность регулировать состав топливной смеси независимо от режима работы ДВС.

По количеству проводов можно выделить несколько типов циркониевых устройств:

1. В однопроводном датчике существует единственный сигнальный провод. Контакт на массу осуществляется через корпус.
2. Двухпроводное устройство оснащено сигнальным и заземляющим проводами.
3. Трёх- и четырёхпроводные датчики снабжены системой нагрева, управляющим и заземляющим проводами к ней.

Циркониевые лямбда-зонды в свою очередь разделяются на одно-, двух-, трёх- и четырёхпроводные датчики

Титановый

Визуально похож на циркониевый. Чувствительный элемент датчика создан из диоксида титана. В зависимости от количества кислорода в выхлопных газах скачкообразно меняется объёмное сопротивление датчика: от 1 кОм при богатой смеси до более 20 кОм при бедной. Соответственно, меняется проводимость элемента, о чём датчик сигнализирует блоку управления. Рабочая температура титанового датчика - 700°C, поэтому наличие нагревательного элемента обязательно. Эталонный воздух отсутствует.

Из-за своей сложной конструкции, дороговизны и привередливости к перепадам температуры большое распространение датчик не получил.

Кроме циркониевых, существуют также кислородные датчики на основе двуокиси титана (TiO2)

Широкополосный

Конструктивно отличается от предыдущих 2 камерами (ячейками):

• Измерительной;
• Насосной.

В камере для измерений с использованием электронной схемы модуляции напряжения поддерживается состав газов, соответствующий λ=1. Насосная ячейка при работающем моторе на обеднённой смеси устраняет лишний кислород из диффузионного зазора в атмосферу, при богатой смеси - пополняет диффузионное отверстие недостающими ионами кислорода из внешнего мира. Направление тока для перемещения кислорода в разные стороны меняется, а его величина пропорциональна количеству О2. Именно значение тока и служит детектором λ выхлопных газов.

Температура, необходимая для работы (не менее 600°C), достигается за счёт работы нагревательного элемента в датчике.

Широкополосные датчики кислорода детектируют лямбду от 0,7 до 1,6

Симптомы неисправности

Основными признаками, свидетельствующими о поломке кислородного датчика, считаются:

• Повышенная токсичность выхлопных газов;
• Нестабильная, прерывистая разгонная динамика;
• Кратковременное включение лампы «CHECK ENGINE» при резком увеличении оборотов;
• Нестабильные, постоянно меняющиеся холостые обороты;
• Увеличение расхода топлива;
• Перегрев катализатора, сопровождающийся потрескивающими звуками в его зоне при заглушённом моторе;
• Постоянно горящий индикатор «CHECK ENGINE»;
• Беспричинная сигнализация бортового компьютера о переобогащённой ТВС.

Нужно иметь в виду, что все эти отклонения могут быть симптомами и других поломок.

Длительность службы лямбда-зонда примерно 60-130 тыс. км. Причинами сокращения срока службы и поломки устройства может стать:

• Применение при монтаже датчиков, не рассчитанных на высокие температуры герметиков (силиконовых);
• Некачественный бензин (повышенное содержание этила, свинца, тяжёлых металлов);
• Попадание масла в выхлопную систему в результате износа маслосъёмных колец или колпачков;
• Перегрев датчика в результате некорректно выставленного зажигания, переобогащённой ТВС;
• Множественные попытки завести мотор, приводящие к проникновению горючих смесей в систему выхлопа;
• Нестабильный контакт, замыкание на массу, обрыв выходного провода;
• Нарушение целостности конструкции датчика.

Способы диагностики кислородного датчика

Специалисты советуют проверять корректность работы лямбда-зонда каждые 10000 км пробега, даже если проблем в работе устройства не наблюдается.

Диагностику начинают с проверки надёжности соединения клеммы с датчиком и на наличие механических повреждений. Далее выкручивают лямбда-зонд из коллектора и осматривают защитный кожух. Небольшие отложения очищают.

Если в ходе визуального осмотра на защитной трубке датчика кислорода были выявлены следы сажи, сильные белые, серые или блестящие отложения, то лямбда-зонд следует заменить

Как проверить лямбда-зонд мультиметром (тестером)

Проверка датчика на работоспособность проводится по следующим параметрам:

• Напряжение в нагревательной цепи;
• «Опорное» напряжение;
• Состояние нагревателя;
• Сигнал датчика.

Схема подключения к лямбда-зонду в зависимости от его типа

Наличие напряжения в цепи подогрева определяют мультиметром или вольтметром в следующей последовательности:

1. Не снимая разъём с датчика, включают зажигание.
2. Щупы присоединяют к цепи подогрева.
3. Показания на приборе должны совпадать с напряжением на аккумуляторе - 12В.

«+» идёт на датчик от аккумулятора через предохранитель. При его отсутствии прозванивают эту цепь.

«-» поступает от блока управления. Если он не обнаружен, проверяют клеммы цепи «лямбда-зонд - ЭБУ».

Замеры опорного напряжения проводятся теми же аппаратами. Последовательность действий:

1. Включают зажигание.
2. Замеряют напряжение между сигнальным проводом и массой.
3. Прибор должен показать 0,45 В.

Для проверки нагревателя мультиметр выставляют в режим омметра. Этапы диагностики:

1. Снимают разъём с устройства.
2. Замеряют сопротивление между контактами нагревателя.
3. Показания на разных кислородниках различные, но не должны выходить за пределы 2-10 Ом.

Важно! Отсутствие сопротивления говорит о разрыве в цепи нагревателя.

Вольтметр или мультиметр используются для проверки сигнала датчика. Для этого:

1. Заводят двигатель.
2. Прогревают его до рабочей температуры.
3. Щупы прибора соединяют с сигнальным проводом и проводом массы.
4. Обороты мотора увеличивают до 3000 об/мин.
5. Следят за замерами напряжения. Должны наблюдаться скачки в диапазоне от 0,1 В до 0,9 В.

Если хотя бы при одной из проверок показатели разнятся от нормы, датчик неисправен и нуждается в замене.

Видео: проверка лямбда-зонда тестером

Главным преимуществом данной диагностики лямбда-зонда перед проверкой вольтметром и мультиметром является фиксация времени между однотипными изменениями выходного напряжения. Оно не должно превышать 120 мс.

Очерёдность действий:

1. Щуп прибора подключают к сигнальному проводу.
2. Мотор прогревают до рабочей температуры.
3. Обороты двигателя повышают до 2000-2600 об/мин.
4. По показаниям осциллографа определяют работоспособность кислородного датчика.

Диагностика осциллографом даёт наиболее полную картину работы лямбда-зонда

Превышение временного показателя или пересечение пределов напряжения нижнего 0,1 В и верхнего 0,9 В говорит о неисправном кислородном датчике.

Видео: диагностика датчика кислорода осциллографом

Другие способы проверки

Если в автомобиле есть бортовая система, то по сигналу «CHECK ENGINE», выдающему определённую ошибку, можно диагностировать состояние лямбда-зонда.

Перечень ошибок лямбда-зонда

Чтобы лямбда-зонд работал долго и эффективно, необходимо заправлять автомобиль только качественным топливом. Плановая и своевременная диагностика датчика кислорода поможет вовремя обнаружить его неисправность. Эта мера способна продлить срок эксплуатации не только самого датчика, но и катализатора.

Модели лямбда-зондов представляют собой специальные образцы кислородного датчика, который необходим для правильной работы электронной системы в камерах сгорания топлива. Благодаря этому элементу системе удается сбалансировать и постоянно контролировать процентное соотношение между кислородом и бензином. С помощью зонда электронная система постоянно исправляет структуру подаваемой в двигатель топливной смеси, а также предупреждает о дестабилизации в рабочем процессе двигателя.

При работе этого хрупкого прибора в очень агрессивных средах он постепенно изнашивается и требует замены уже после двух лет использования. Благодаря замене лямбда-зонда вы сможете избежать поломки двигателя. При периодической проверке лямбда-зонда у вас появится настоящий гарант стабильной работой своего автомобиля.

Как работает лямбда-зонд?

Основная цель датчика – своевременное определение химического состава выхлопного газа и определение уровня процентного содержания кислорода в нем. Для того чтобы избежать проблем в работе движка, данный показатель необходимо удерживать в интервале 0,1-0,3%.

Типы лямбда-зондов

Сейчас на рынке автомобильной аппаратуры все чаще можно встретить только 2 вариации прибора:

1. Зонд на основе двухканального типа компоновки. Данный тип датчика в основном использовался в машинах 80-го года, а также применяется на современных автомобилях эконом-класса.
2. Лямбда-датчик широкополосного типа. Данный тип зонда стандартно используется в 70% машин среднего и высшего класса. Данный тип датчика не только с точностью определяет любые отклонения показателей от нормы между элементами, но и своевременно сообщает об этом системе для мгновенной стабилизации положения.

Все образцы современных лямбда-зондов монтируются в специальном выпускном коллекторе, где проходит непосредственно соединение шлангов и патрубков. Такое расположение датчика позволяет получить максимальную производительность и точность этого прибора.

Главная задача любого лямбда-зонда – существенно повысить рабочие ресурсы автомобиля за счет снижения расхода топлива и повышения стабильности по удержанию оборотов во время холостого хода. В итоге этот датчик дает не конкретные значения параметров топливной смеси, а реагирует только при дестабилизации полученных значений. После обнаружения несоответствия заданным параметрам датчик передает информацию центральному блоку, который и исправляет соотношение топлива с воздухом.

Совет: если вами была произведена или другом автомобиле, обязательно проверьте правильность работы зонда. При замене этой запчасти правильность работы прибора может быть нарушена.

Основные признаки неисправности лямбда-зонда

Среди признаков, которые позволяют заранее определить, исправен зонд или нет, выделяют следующие:

• Появление нестабильности при работе двигателя (движок начинает резко набирать обороты и также резко глохнет);
• Ухудшение качества подкачиваемой воздухом в систему цилиндров топливной смеси (это приводит к перерасходу горючего);
• Бесконтрольная и малоэффективная подача топлива (появление неисправностей в работе двигателя и электронной системы машины);
• Постепенное появление прерывистости в работе двигателя на холостом ходу;
• Снижение эффективности работы двигателя на максимальных оборотах;
• Проблемы в работе электронных систем (неисправности в датчике приводят к нестабильной работе отсеков двигателя, так как сигнал о неисправности передается с задержкой);
• Наличие периодического “подергивания” автомобиля;
• Появление непонятных хлопков при работе движка;
• Несвоевременное (замедленное) реагирование систем двигателя автомобиля на нажатие педали акселератора;
• Появление постоянно мигающей лампочки о неисправности датчика на центральной панели приборов.

В случае, если вы обнаружили у вашего транспортного средства одну или несколько указанных причин, вам стоит подумать о замене данного устройства.

Совет: одним из главных показателей того, что лямбда-зонд полностью вышел из строя, считается постоянное резкое падение мощности двигателя при наборе оборотов.

Провести ремонт или заменить лямбда-зонд?

Как и , так и ремонт лямбда-датчика должен проводиться в автосервисе. Однако в большинстве случаев данная запчасть заменяется полностью, так как просто не подлежит дальнейшему ремонту. Проблемой является высокая стоимость оригинальных датчиков от официального дилера.

В итоге большинство автомобилистов принимают решение перейти на использование универсального датчика, который подходит практически к любой марке машины и стоит значительно дешевле родных аналогов. Кроме того, если вы хотите сэкономить, то можете приобрести лямбда-зонд с разборок. Там представлены бывшие в использовании датчики, однако они могут иметь продолжительный гарантийный период. Также вы можете сразу приобрести полноценную модель выпускного коллектора, в котором уже установлен лямбда-зонд.

В случае если проблема заключается лишь в наличии небольшой погрешности при работе датчика, можно его оперативно починить самостоятельно. Основные признаки неисправности связаны с его сильным загрязнением при оседании продуктов сгорания топлива. Для того чтобы понять, сказалась на работе зонда или нет, достаточно лишь показать его специалистам в автоцентре. После того как специалисты подтвердят факт работоспособности снятого вами лямбда-зонда, вам останется лишь аккуратно его почистить от пыли и осадка гари, после чего поставить обратно.

Этапы ремонта лямбда-датчика своими руками

Для демонтажа лямбда-зонда нужно будет предварительно осуществить прогрев его поверхность до предела 60 градусов. Затем аккуратно его снимаете и дополнительно достаете защитный колпак. После этого можно приступить к очистке с помощью ортофосфорной кислоты, которая помогает с легкостью справиться с любым (даже самым стойким) горючим отложением.

Совет: по окончании работ перед установкой не забудьте предварительно смазать резьбу с помощью специального герметика для обеспечения полный герметичности изделия.

Видео: как проверить лямбда-зонд?