Лямбда зонд — признаки неисправности и способы проверки

Инжекторная система питания автомобиля является более экономичной и эффективной, чем карбюраторная. Достигается это за счет полного контроля за подачей топлива и воздуха, которое осуществляется рядом датчиков. Они выполняют проверку рабочих параметров, передают их на электронный блок, который анализирует и на их основе корректирует работу всей системы.

Причем датчики для обеспечения полной информации о работе системы устанавливаются не только на впуске (количества топлива, воздуха), но и в выпускной системе. В ней используется всего один датчик, но от его работы зависит, какое количество воздуха будет подаваться в цилиндры. Он так и называется – датчик кислорода, другое название — лямбда-зонд.

Зачем нужен лямбда зонд в машине?

1) металлический корпус с резьбой и шестигранником “под ключ”;
2) уплотнительное кольцо;
3) токосъемник электрического сигнала;
4) керамический изолятор;
5) провода;
6) манжета проводов уплотнительная;
7) токоподводящий контакт провода питания нагревателя;
8) наружный защитный экран с отверстием для атмосферного воздуха;
9) чувствительный элемент;
10) керамический наконечник;
11) защитный экран с отверстием для отработавших газов.

Основная задача этого датчика кислорода – оценка количества несгоревшего кислорода в отработанных газах. Дело в том, что самое эффективное сгорание топливовоздушной смеси достигается при определенном соотношении топлива и воздуха — одна часть бензина должно смешиваться с 14,7 частями воздуха.

Если топливовоздушная смесь будет обедненной, то содержание воздуха будет увеличенным, и наоборот – обогащенная смесь обеспечит меньшее процентное содержание кислорода в выхлопных газах. А это уже сказывается на мощности, расходе, приемистости.

А поскольку двигатель работает на разных режимах, поэтому такое соотношение далеко не всегда соблюдается. Чтобы была возможность контролировать количество подаваемого воздуха, в систему питания и включен лямбда-зонд.

На основе показаний этого датчика электронный блок оценивает качество топливовоздушной смеси и при обнаружении несоответствия нормам – корректирует работу системы, обеспечивая подачу оптимальной смеси путем подачи сигнала на форсунки, которые увеличивают или уменьшают количество впрыскиваемого топлива.

Устройство и принцип работы лямбда зонда

Принцип работы лямбда зонда

Принцип вроде и прост, но реализация его — не такая уж и легкая. Этот датчик должен с чем-то сравнивать полученные результаты, чтобы «понять», что произошло изменение процента кислорода. Поэтому он делает замеры в двух местах – атмосферный воздух и тот, что остался после сгорания смеси. Это позволяет ему «почувствовать» разницу при изменении соотношения топливовоздушной смеси.

1 – твердый электролит ZrO2; 2, 3 – наружный и внутренний электроды; 4 – контакт заземления; 5 – «сигнальный контакт»; 6 – выхлопная труба

При этом на электронный блок должен подаваться электрический сигнал. Для этого лямбда-зонду необходимо преобразовать результаты замеров в импульс, который будет подаваться на ЭБУ. Для проведения замеров концентрации кислорода в атмосфере и в выхлопных газах, используется два электрода, вступающих в реакцию с ним. То есть, в работе этого датчика задействован принцип гальванического элемента, при котором смена параметров химической реакции влечет за собой изменение напряжения между электродами датчика. Так, при обогащенной смеси, когда процент кислорода – меньше, напряжение возрастает, а при обеднении – снижается.

Полученный в результате химической реакции электрический импульс подается на ЭБУ, параметры которого он сравнивает с прописанными в своей памяти и в результате этого производит корректировку работы системы питания.

Используя для работы химические реакции, лямбда-зонд не является сложным по конструкции. Основным его элементом выступает керамический наконечник, изготовленный из диоксида циркония (реже – диоксида титана) с платиновым покрытием, которое и выступает в роли электродов, вступающих в реакцию. Одной своей стороной наконечник контактирует с атмосферой, а другой – с выхлопными газами.

Лямбда зонд с подогревом

Особенность работы такого керамического наконечника заключается в том, что произведение эффективных замеров остаточного процента кислорода выполняется только при определенном температурном режиме. Чтобы наконечник обрел необходимую проводимость, необходима температура в 300-400 град. С.

Чтобы обеспечить необходимый температурный режим изначально этот датчик устанавливали ближе к выпускному коллектору, что обеспечивало достижение необходимой температуры по мере прогрева силовой установки. То есть, в работу он вступал не сразу. До того, как лямбда-зонд начнет передавать импульсы, электронный блок основывался на показания других датчиков, включенных в систему питания, но при этом оптимальное смесеобразование не соблюдалось.

Видео: Как подключить лямбда зонд с подогревом

Ещё кое-что полезное для Вас:

• Ошибка P0172 — причины появления и способы устранения
• Ошибка P0171 — как выявить и устранить
• Чип-тюнинг двигателя — достоинства и недостатки

Некоторые модели лямбда-зондов в своей конструкции имеют специальные электрические подогреватели, что обеспечивает более быстрый выход на необходимый температурный режим. Запитка подогревателя осуществляется от бортовой сети авто.

Датчик, выполняющий свою работу за счет химической реакции, получил название двухточечного, за счет того, что замеры производятся в двух местах. Но выпускаются еще и другой тип лямбда-зонда – широкополосный, который является более современной версией датчика. В его конструкции тоже используется двухточечный элемент, а также еще один керамический элемент – закачивающий. При этом суть сводится все к той же подаче электрического сигнала на ЭБУ.

Использование двух и более датчиков

Сейчас многие автомобили, чтобы повысить их экологичность, используют каталитические нейтрализаторы, что позволяет снизить вредные выбросы в атмосферу. При этом выхлопная система оснащается не одним, а двумя и более кислородными датчиками.

В такой выхлопной системе эти датчики производят не только замер остаточного кислорода, но еще и оценивают эффективность работы нейтрализатора. Один из датчиков устанавливается перед катализатором, а второй – за ним. Это позволяет на основании сравнения показаний двух лямбда-зондов понять, выполняется ли нейтрализация вредных веществ.

С одной стороны, такая система позволяет меньше загрязнять окружающую среду, но с другой – она очень «капризна». Одна-две заправки некачественным бензином запросто может испортить нейтрализатор. А это уже скажется на показаниях кислородных датчиков, и как следствие – на работе всей системы питания.

К тому же даже при соблюдении всех условий эксплуатации авто, нейтрализатор выйдет из строя, поскольку у него имеется свой ресурс, после которого он подлежит замене, чтобы восстановить нормальную работоспособность системы питания. А поскольку замена – «удовольствие» дорогостоящее, то на выручку приходят разные хитрости.

Многие просто вырезают нейтрализатор, а на его место устанавливают пламегаситель – обычный отрезок трубы необходимого диаметра. А чтобы получить разницу в показаниях двух датчиков, используют так называемую обманку на лямбда зонд – специальную проставку, устанавливаемую на второй лямбда-зонд.

Эта обманка просто удаляет наконечник от потока выхлопных газов, что влияет на его показания. За счет этого и достигается разница, которую ЭБУ воспринимает как работу катализатора.

Видео: Лямбда зонд (датчик кислорода). Как обмануть второй лямбда зонд

Признаки неисправности датчика кислорода

Лямбда-зонд – достаточно важный элемент в системе питания авто и его поломка может значительно сказаться на работе силовой установки. Признаки неисправности его таковы:

• увеличение расхода бензина;
• «плавающие» обороты на холостом ходу;
• понижение динамики разгона;
• щелчки и треск из-под авто после остановки мотора;

Одна из особенностей лямбда-зонда кроется в том, что его неисправность далеко не всегда распознается системой самодиагностики авто. К тому же невозможно его проверить при помощи обычных измерительных приборов в гаражных условиях. Его работоспособность проверяется только осциллографом.

Также он не ремонтопригоден. Единственное, что можно устранить, так это – обрыв проводки, ведущей к датчику. Но с ним бывают также и такие неисправности как повреждение подогревающего элемента и потеря чувствительности самого датчика.

Видео: Как проверить лямбда зонд

Замена

Поэтому многие автолюбители не пытаются проводить диагностику работоспособности лямбда-зондов, а просто периодически производят его замену на новый. Чтобы поддерживать работоспособность системы питания в рабочем состоянии следует производить замену раз в 2-3 года.

Данная операция не является сложной и выполняется она на смотровой яме. Предварительно следует приобрести необходимую модель датчика. Перед демонтажем отключается колодка проводов от зонда, а затем он выкручивается со своего посадочного места рожковым ключом соответствующего размера. Для облегчения откручивания допускается обработка специальными средствами (WD-40 или др.). На место выкрученного элемента вкручивается новый и к нему подключается проводка.

Первые признаки неисправности лямбда-зонда или как проверить датчик кислорода | Автошкола Нижний Новгород | Автошкола Центр — профессиональное обучение вождению

О том, что такое лямбда зонд и для чего он нужен, к сожалению, знают далеко не все автовладельцы. Лямбда зонд — это кислородный датчик, который позволяет электронной системе контролировать и балансировать правильное соотношение воздуха и бензина в камерах сгорания. Он способен своевременно исправить структуру топливной смеси и предупредить дестабилизацию рабочего процесса двигателя.

Этот достаточно хрупкий прибор находится в очень агрессивной среде, поэтому его работу необходимо постоянно контролировать, так как при его поломке дальнейшее использование автомобиля невозможно. Периодическая проверка лямбда зонда станет гарантом стабильной работы автотранспортного средства. Принцип действия лямбда зонда Основной задачей лямбда зонда является определение химсостава выхлопных газов и уровня содержания в них молекул кислорода. Этот показатель должен колебаться в пределах от 0,1 до 0,3 процентов. Бесконтрольное превышение этого нормативного значения может привести к неприятным последствиям. При стандартной сборке автомобиля, лямбда зонд монтируется в выпускном коллекторе в области соединения патрубков, однако, иногда бывают и другие вариации его установки. В принципе, иное расположение не влияет на рабочую производительность данного прибора. Сегодня можно встретить несколько вариаций лямбда зонда: с двухканальной компоновкой и широкополосного типа. Первый вид чаще всего встречается на старых автомобилях, выпущенных в 80-е годы, а также на новых моделях эконом-класса. Датчик широкополосного типа присущ современным авто среднего и высшего класса. Такой датчик способен не только с точностью определить отклонение от нормы определенного элемента, но и своевременно сбалансировать правильное соотношение. Благодаря усердной работе таких датчиков существенно повышается рабочий ресурс автомобиля, снижается топливный расход и повышается стабильность удержания оборотов холостого хода. С точки зрения электротехнической стороны, стоит отметить тот момент, что датчик кислорода не способен создавать однородный сигнал, так как этому препятствует его расположение в коллекторной зоне, ведь в процессе достижения выхлопными газами прибора может пройти определенное количество рабочих циклов. Таким образом, можно сказать, что лямбда зонд реагирует скорее на дестабилизацию работы двигателя, о чем он собственно впоследствии и оповещает центральный блок и принимает соответствующие меры. Основные признаки неисправности лямбда зонда Основным признаком неисправности лямбда зонда служит изменение работы двигателя, так как после его поломки значительно ухудшается качество поступаемой топливной смеси в камеру сгорания. Топливная смесь, по сути, остается бесконтрольной, что недопустимо. Причиной выхода из рабочего состояния лямбда зонда может быть следующее: — разгерметизация корпуса; — проникновение внешнего воздуха и выхлопных газов; — перегрев датчика вследствие некачественной покраски двигателя или неправильной работы системы зажигания; — моральный износ; — неправильное или прерывающееся электропитание, которое ведет к основному блоку управления; — механическое повреждение в следствие некорректной эксплуатации автомобиля. Во всех вышеперечисленных случаях, кроме последнего, выход из строя происходит постепенно. Поэтому те автовладельцы, которые не знают как проверить лямбда зонд и где он вообще расположен, скорее всего, не сразу заметят неисправность. Однако, для опытных водителей определить причину изменения работы двигателя не составит никакого труда. Постепенный выход из строя лямбда зонда можно разбить на несколько этапов. На начальной стадии датчик перестает нормально функционировать, то есть, в определенных рабочих моментах мотора устройство перестает генерировать сигнал, впоследствии чего дестабилизируется налаженность оборотов холостого хода. Иными словами, они начинают колебаться в достаточно расширеном диапазоне, что в конечном итоге приводит к потере качества топливной смеси. При этом авто начинает беспричинно дергаться, также можно услышать нехарактерные работе двигателя хлопки и обязательно на панели приборов загорается сигнальная лампочка. Все эти аномальные явления сигнализируют автовладельцу о неправильной работе лямбда зонда. На втором этапе датчик и вовсе перестает работать на не прогретом двигателе, при этом автомобиль будет всевозможными способами сигнализировать водителю о проблеме. источник: автомобильные истории. В частности, произойдет ощутимый упадок мощности, замедленное реагирование при воздействии на педаль акселератора и все те же хлопки из-под капота, а также неоправданное дергание автомобиля. Однако, самым существенным и крайне опасным сигналом поломки лямбда зонда служит перегрев двигателя. В случае полного игнорирования всех предшествующих сигналов свидетельствующих об ухудшении состояния лямбда зонда, его поломка неизбежна, что станет причиной большого количества проблем. В первую очередь пострадает возможность естественного движения, также значительно увеличится расход топлива и появится неприятный резкий запах с ярко выраженным оттенком токсичности из выхлопной трубы. В современных автоматизированных автомобилях в случае поломки кислородного датчика может попросту активизироваться аварийная блокировка, в результате которой последующее движение автомобиля становится невозможным. В таких случаях сможет помочь только экстренный вызов эвакуатора. Однако, самым худшим вариантом развития событий является разгерметизация датчика, так как в этом случае движение автомобиля становится невозможным по причине высокой вероятности поломки двигателя и последующего дорогостоящего ремонта. Во время разгерметизации отработанные газы вместо выхода через выхлопную трубу, попадают в заборный канал атмосферного эталонного воздуха. Во время торможения двигателем лямбда зонд начинает фиксировать переизбыток молекул кислорода и экстренно подает большое количество отрицательных сигналов, чем полностью выводит из строя систему управления впрыском. Основным признаком разгерметизации датчика является потеря мощности, особенно это ощущается во время скоростного движения, характерное постукивание из-под капота во время движения, которое сопровождается неприятными рывками и неприятный запах, который выбрасывается из выхлопа. Также о разгерметизации свидетельствует видимый осадок сажных образований на корпусе выпускных клапанов и в области свечей. Электронная проверка лямбда зонда Узнать о состоянии лямбда зонда можно путем его проверки на профессиональном оборудовании. Для этого используется электронный осциллограф. Некоторые специалисты определяют работоспособность кислородного датчика при помощи мультиметра, однако, он способен только констатировать или же опровергнуть факт его поломки. Проверяется устройство во время полноценной работы двигателя, так как в состоянии покоя датчик не сможет полностью передать картину своей работоспособности. В случае даже незначительного отхождения от нормы, лямбда зонд рекомендуется заменить. Замена лямбда зонда В большинстве случаев такая деталь, как лямбда зонд не подлежит ремонту, о чем свидетельствуют утверждения о невозможности произведения ремонта от многих автомобильных производителей. Однако, завышенная стоимость такого узла у официальных дилеров отбивает всякую охоту его приобретения. Оптимальным выходом из сложившейся ситуации может стать универсальный датчик, который стоит гораздо дешевле родного аналога и подходит практически всем автомобильным маркам. Также в качестве альтернативы можно приобрети датчик бывший в использовании, но с продолжительностью гарантийного периода или же полностью выпускной коллектор с установленным в него лямбда зондом. Однако, бывают случаи, когда лямбда зонд функционирует с определенной погрешностью из-за сильного загрязнения в результате оседания на нем продуктов сгорания. Для того чтобы убедиться, что это действительно так, датчик необходимо проверить у специалистов. После того как проверка лямбда зонда состоялась и подтвержден факт его полной работоспособности, его нужно снять, почистить и установить обратно. Для того чтобы демонтировать датчик уровня кислорода, необходимо прогреть его поверхность до 50 градусов. После снятия, с него снимается защитный колпачок и только после этого можно приступать к очистке. В качестве высокоэффективного очищающего средства рекомендуется использовать ортофосфорную кислоту, которая с легкостью справляется даже с самыми стойкими горючими отложениями. По окончании процедуры отмачивания, лямбда зонд ополаскивается в чистой воде, тщательно просушивается и устанавливается на место. При этом не стоит забывать о смазке резьбы специальным герметиком, который обеспечить полную герметичность. Устройство автомобиля очень сложное, поэтому он нуждается в постоянной поддержке работоспособности и проведении своевременных профилактических работ. Поэтому в случае возникновения подозрений о неисправности лямбда зонда, необходимо незамедлительно произвести диагностику его работоспособности и в случае подтверждения факта выхода из строя, заменить лямбда зонд. Таким образом, все важнейшие функции транспортного средства будут сохранены на прежнем уровне, что станет гарантом отсутствия дальнейших проблем с двигателем и прочими важными элементами автомобиля.

Признаки неисправности лямбда-зонда

Лямбда-зонд измеряет количество несгоревшего кислорода в выхлопных газах автомобиля. Если уровень кислорода слишком высок или слишком низок, лямбда-зонд отправляет сигнал обратно на компьютер автомобиля, который говорит ему отрегулировать топливно-воздушную смесь, чтобы автомобиль мог работать оптимально и в соответствии со стандартами контроля выбросов. Лямбда-зонд может быть поврежден, работать вяло или полностью выйти из строя. При возникновении любого из этих симптомов владельцу транспортного средства следует как можно скорее устранить их, так как ожидание может привести к дальнейшим осложнениям.

1

Низкий пробег

Если водитель заметит, что он не набирает обычные значения миль на галлон, это может быть ошибкой лямбда-зонда, поскольку компьютер автомобиля не получает уведомлений об изменении соотношения воздух/топливо. , и смесь может быть слишком богатой, расходуя ненужное количество топлива. По данным Fueleconomy.gov, ремонт неисправного датчика может увеличить пробег на целых 40 процентов.

• Лямбда-зонд измеряет количество несгоревшего кислорода в выхлопных газах автомобиля.
  
• Если водитель заметит, что он не набирает обычные значения миль на галлон, это может быть ошибкой лямбда-зонда, поскольку компьютер автомобиля не получает уведомлений об изменении соотношения воздух/топливо, и смесь может быть слишком богатый, потребляя ненужное количество топлива.

2

Необычный крен или колебание

Ранний сигнал неисправности лямбда-зонда в виде неравномерного холостого хода может быть замечен водителем, который чувствует, что автомобиль хочет рвануть вперед, когда на красный свет или знак остановки. Или, наоборот, когда пора тронуться, водитель чувствует, что автомобиль колеблется после нажатия на педаль акселератора.

3

Неисправность каталитического нейтрализатора

По данным CatalyticConverter.org, когда топливно-воздушная смесь слишком богата и не исправлена, термический отказ может быть вызван раскаленным докрасна теплом. В этом случае керамический монолит может расплавиться, и выхлопной тракт автомобиля может заблокироваться. В зависимости от степени повреждения мощность двигателя может значительно снизиться.

4

Световой индикатор приборной панели

Может загореться индикатор «Check Engine». Владелец транспортного средства должен будет попросить авторитетного техника проверить код.

5

Запах

Холодный двигатель с неисправным лямбда-зондом, имеющим несгоревший кислород в каталитическом нейтрализаторе, может издавать запах «тухлых яиц».

6

Снижение мощности двигателя на крейсерской скорости

Неисправный лямбда-зонд может подавать ошибочный сигнал о слишком богатой топливно-воздушной смеси. Компьютер автомобиля внесет поправку в соответствии с сигналом, отправленным лямбда-зондом, уменьшив количество топлива в соотношении, что приведет к пропуску зажигания свечей зажигания.

• По данным CatalyticConverter.org, когда топливно-воздушная смесь слишком богата и не корректируется, термический сбой может быть вызван раскаленным докрасна теплом.
  
• Компьютер автомобиля выполнит коррекцию в соответствии с сигналом, отправленным лямбда-зондом, уменьшив количество топлива в соотношении, что приведет к пропуску зажигания свечей зажигания.

7

Тест на выбросы не пройден

Неисправный лямбда-зонд может привести к тому, что выхлоп автомобиля будет слишком насыщен неприемлемыми выбросами (неиспользованные углеводороды и окись углерода).

Поиск неисправностей лямбда-зондов помогает обеспечить превосходное обслуживание клиентов

Поскольку выбросы являются одной из самых больших проблем как для автомобилистов, так и для автомобильной промышленности, DENSO предлагает передовой опыт по диагностике неисправных лямбда-зондов.

С тех пор как в 1992 году были введены первые европейские нормы выбросов, лямбда-зонды стали одной из самых важных частей двигателя для автомобилистов и производителей по всему континенту. С тех пор были введены более строгие правила, и автомобилисты более осведомлены об окружающей среде, чем когда-либо.

В результате техническое обслуживание основных частей автомобиля, которые могут оптимизировать эти выбросы, теперь является жизненно важной частью набора навыков технического специалиста.

Техническому специалисту рекомендуется по возможности действовать превентивно: устранять любые проблемы до того, как они станут еще более серьезной проблемой. Это еще более важно при работе с лямбда-зондами, усовершенствованной частью, которая влияет на всю систему управления двигателем.

Технический персонал должен помнить о предупреждающих признаках неисправности лямбда-зонда – они могут быть отмечены самим автомобилистом или при диагностической проверке. Типичные симптомы включают высокий расход топлива, неровную работу двигателя, плохие характеристики выбросов или просто диагностический код неисправности (DTC).

Изображение датчика, загрязненного кремнием.

Чтобы быть как можно более упреждающим, выполнение систематической диагностики может помочь обеспечить почти полное обслуживание и регулярно выявлять любые дефекты лямбда-зонда:

1. Проверить историю обслуживания компоненты, которые могли быть заменены в ходе последнего обслуживания или неправильно закреплены. Также проверьте, не были ли переустановлены какие-либо соединения или использовались неправильные детали. Обратите особое внимание на все, что может повлиять на лямбда-зонды, включая клапаны EGR, топливные форсунки и выхлопные газы.

2. Визуальный осмотр

Проверьте под капотом на наличие утечек выхлопных газов. Этот процесс занимает мало времени, но потенциально может сэкономить часы.

3. Коды неисправности

Проверьте наличие диагностических кодов неисправностей, если это не было сделано ранее.

4. Живые тесты

Проверить выхлопную систему на герметичность, а затем проверить нагреватель датчика путем измерения сопротивления при комнатной температуре, чтобы исключить обрыв или короткое замыкание. Затем выполните живые тесты для измерения сигнала только датчика 02. Обратите внимание на время, которое требуется сигналу, чтобы дать надежный колебательный сигнал высокого и низкого уровня, и проверьте, адекватны ли минимальные и максимальные значения. Наконец, не забудьте учесть неисправную подачу тока нагревателя от ЭБУ, что может быть измерено при холодном пуске.

5. Проверка датчика

Наконечник датчика должен быть тускло-серого цвета. Изменение цвета на красный может означать загрязнение топливными присадками, которые могут блокировать датчик и препятствовать его нормальной работе.