Avtoargon.ru

АвтоАргон
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Лямбда-зонд: что это, как работает кислородный датчик в автомобиле, неисправности

Лямбда-зонд: что это, как работает кислородный датчик в автомобиле, неисправности

Лямбда-зонд (датчик кислорода в автомобиле) – что это

Лямбда-зонд (датчик кислорода) – небольшое устройство, которое входит в состав выхлопной системы транспортного средства. Его главная функция – отслеживание уровня кислорода в отработанных газах, которые образуются в результате сгорания топлива в двигателе внутреннего сгорания. Устройство имеет вид небольшой трубки с проводами. Оно подключается к двум системам машины:

  • С одной стороны – к выхлопной трубе катализатора перед коллектором. В трубе выполняется отверстие с резьбой, в которую вкручивается датчик.
  • С другой стороны – к электрическому разъему, который подключается к электронную блоку управления (ЭБУ) мотора. Зонд имеет вид вилки с четырьмя зубцами, а разъем – плоскость с четырьмя отверстиям.

Датчик кислорода в автомобиле ставится на любые ТС. Это автомобили, грузовики, автобусы, спецтехника. Большинство лямбда-зондов рассчитаны на 60-80 тысяч километров пробега. При выходе из строя устройство необходимо отремонтировать или заменить. При отсутствии исправного устройства большинство современных автомобилей переходят в аварийный режим работы.

Что такое лямбда зонд?

Греческая «лямбда» в машиностроительной промышленности используется для обозначения коэффициента. В данном случае это концентрация кислорода в отработанных газах. Если быть точнее, то это коэффициент избытка воздуха в топливно-воздушной смеси.

Для определения этого параметра используется специальный зонд, который оценивает состояние продуктов сгорания топлива. Этот элемент используется в автомобилях с электронной подачей топлива. Также он устанавливается в машинах, выхлопная система которых оснащена катализатором.

Зачем нужен лямбда-зонд

Чтобы дать ответ на этот вопрос, необходимо разобраться в физике сгорания горючего в моторе. Для эффективного сгорания топлива в двигателе требуется наличие двух компонентов – топливо и кислород. Топливо попадает в активную зону с помощью форсунок, подключенных к топливному баку. Уровень кислорода контролируется ДМРВ-устройством.

Физические эксперименты показывают – оптимальный уровень сгорания топлива достигается при наличии в активной зоне 14,7 частей воздуха и 1 части топлива. Это соотношение называют лямбда-соотношением, а обозначают его греческой буквой λ. Если в активной зоне кислород по отношению к топливу находится в пропорции ровно 14,7 к 1, то показатель λ приравнивают к единице.

Сценарии сгорания топлива в зависимости от того, достигается ли там оптимальное соотношение топлива/кислорода:

  • λ меньше 1. В активной зоне наблюдается недостаток кислорода. Часть топлива не сгорает (недостает кислорода), что приводит к увеличение расходов топлива.
  • λ равен 1. Это оптимальный сценарий. Топливо полностью сгорает в активной зоне, а мотор работает стабильно, без рывков.
  • λ больше 1. В активной зоне топливо сгорает быстро, поскольку наблюдается его недостаток (тогда как кислорода наоборот много). Двигатель начинает работать рывками, что ухудшит функционирование машины.

Лямбда-зонд не регулирует количество кислорода и топлива в активной зоне. Он оценивает концентрацию кислорода в выхлопных газах и подает эту информацию на ЭБУ двигателя. Если кислорода много или мало, электронный блок уменьшает или увеличивает подачу топлива, что приводит к приведению соотношения топливо/кислород к нормативному показателю λ.

Механика работы лямбда-зонда:

  1. При работе двигателя внутреннего сгорания через форсунки происходит впрыскивание топлива (бензина, дизеля) в активную зону двигателя. При сгорании образуются газы, которые поступают в выпускной коллектор, имеющий форму трубы. Часть газов попадает на активную зону лямбда-зонда.
  2. Устройство определяет количество кислорода в выхлопных газах и сравнивает его с нормативными показателями. Если кислорода содержится оптимальное количество (14,7 к 1), то ничего не происходит и устройство не подает сигнал на управляющий блок двигателя. Газы поступают в фильтрационную камеру (обычно это катализатор).
  3. Если лямбда-зонд установил отклонение от нормативных показателей (в большую или меньшую сторону), то он подаст электрический сигнал на ЭБУ мотора. Потом блок подает сигнал на форсунки, что приводит к уменьшению или увеличению количества впрыскиваемого топлива. Теперь топливо сгорает и попадает на активную зону лямбда-зонда и цикл повторяется заново.
  4. На многих современных машинах устанавливается не один, а два лямбда-зонда. Второе устройство ставится сразу после катализатора. Второй лямбда-зонд выполняет иную функцию – он позволяет определить качество очистки газов в катализаторе, чтобы при необходимости изменить его режим работы. Также он может подать знак водителю, что с устройством что-то не так.

Обратите внимание! В качестве второго лямбда-зонда используется тот же самый прибор. Он имеет аналогичное строение, работает по тем же самым принципам, точно так же подключается к автомобилю и так далее. Отличается он функциями и расположением.

Для чего нужен лямбда зонд?

Датчик используется для более эффективной подачи воздушно-топливной смеси. Его работа влияет на исправность катализатора, который нейтрализует в выхлопных газах вредные для окружающей среды вещества. Он замеряет концентрацию кислорода в выхлопе и корректирует работу топливной системы.

Для эффективности работы мотора воздушно-топливная смесь должна подаваться в цилиндры в правильной пропорции. Если кислорода будет недостаточно, то смесь будет переобогащенная. В результате свечи в бензиновом моторе может залить, а процесс горения не будет высвобождать достаточное количество энергии для вращения коленвала. Также недостаток кислорода приведет к частичному сгоранию топлива. В результате этого в выхлопе образуется не углекислый, а угарный газ.

С другой стороны, если воздуха в воздушно-топливной смеси будет больше, чем необходимо, то она будет обедненной. В результате чего – снижение мощности двигателя, превышение температурных норм для деталей цилиндропоршневого механизма. Из-за этого некоторые элементы быстрее изнашиваются. Если кислорода в выхлопе много, то в катализаторе не произойдет нейтрализация газа NOx. Это тоже ведет к загрязнению окружающей среды.

Так как образование ядовитых газов невозможно заметить визуально, требуется специальный датчик, который контролировал бы даже незначительные изменения в выхлопе двигателя.

Особенно полезным данная деталь оказывается в условиях увеличенного дымообразования (когда мотор испытывает серьезные нагрузки). Это помогает сохранить катализатор от загрязнения, а также немного сэкономить топливо.

Виды лямбда-зондов

  • Циркониевый. Корпус выполнен на металлической основе (обычно это сталь). Содержит керамический блок, на который напыляется соединение на основе диоксида циркония. Сверху устанавливаются тонкие платиновые пластины, способные генерировать электрический ток (они выполняют функцию электродов). Устройство работает при температуре 300-350 градусов. Подогрев газов не предусмотрен в связи с легкоплавкостью циркония и отдельных элементов лямбда-зонда.
  • Титановый. По конструкции похож на предыдущую модель, однако напыление выполнено на основе титана. Этот металл относится к категории тугоплавких, поэтому на титановый лямбда-зонд дополнительно устанавливается нагревательный элемент. Нагреватель увеличивает температуру газа в активной зоне. Это позволяет получать более точные значения для газовой смеси, увеличивает срок годности зонда.
  • Широкополосной. Циркониевые и титановые лямбда-зонды, которые мы рассматривали выше, обычно выполняются в виде узкополосных устройств. Но также существуют широкополосные устройства (на основе циркония и титана). Они содержат две дополнительных ячейки, которые играют ряд вспомогательных, но чрезвычайно важных функций. Они серьезно улучшают качество замеров, увеличивают срок годности устройства и так далее.

При наличии выбора отдать предпочтение следует широкополосным устройствам на титановой основе. Они стоят дорого, однако обеспечивают наиболее высокое качество замеров и обладают большим сроком годности.

Как работает датчик кислорода автомобиля

Чтобы разобраться с режимом работы лямбда-зонда, нужно знать его конструкцию. Основные элементы:

  • Корпус. Имеет полую цилиндрическую форму, внутри которой содержатся функциональные элементы лямбда-зонда. Обычно выполняется на основе стали.
  • Уплотнитель с резьбой. Крепится на одном из краев лямбда-зонда. Резьба используется для крепления запчасти на трубе, которая содержит соответствующие выемки.
  • Керамический наконечник с защитным экраном. Располагается рядом с уплотнителем. Имеет керамическую основу, которая содержит чувствительные элементы на основе оксида циркония/титана и тонкого слоя платины. Нужна для сбора отработанных газов. Может генерировать электрический ток (выступает в качестве электрода).
  • Наружный экран. Крепится на середину корпуса, содержит напыление на основе диоксида циркония или титана. Может генерировать электрический ток (выступает в качестве электрода).
  • Выводящие провода. Крепятся на другую сторону корпуса. Передают электрический сигнал при его наличии на ЭБУ двигателя. Общее количество проводов может составлять от 2 до 4.
  • Нагревательный элемент. Крепится к корпусу лямбда-зонда, способен нагревать корпус. Это улучшает качество анализа газа и продлевает срок годности лямбда-зонда.
  • Датчик также содержит другие вспомогательные элементы. Это электрические провода для передачи импульса внутри зонда, токосъемник, манжета и другие.

Механика работы лямбда-зонда проста. Внешний экран контактирует с атмосферным воздухом, тогда как внутренний экран – с отработанными газами. При температуре датчика 300-350 градусов возникает разность потенциалов между внутренним и внешним экраном за счет неодинакового содержания кислорода в воздухе/газах. Чем выше разность – тем сильнее напряжение. Получившийся электрический ток поступает на провода, которые через провода передаются на ЭБУ двигателя.

Читать еще:  Электрическая схема асинхронного двигателя для стиральной машины

Конструкция лямбда-зонда

Датчик зоны катализатора состоит из таких элементов:

Что такое лямбда зонд

Введение жёстких экологических норм подтолкнуло автопроизводителей использовать на автомобилях катализаторы. Это устройства, которые помогают снизить содержание токсичных веществ в выхлопных газах. Каталитический нейтрализатор – вещь полезная, но эффективно работает только при определённых условиях. Если не контролировать постоянно состав топливно-воздушной смеси, то катализаторы долго не прослужат.

И здесь приходит на помощь лямбда зонд или так называемый датчик кислорода (в английской литературе его называют Lambda probe или Oxygen sensor). Ниже рассмотрим подробнее, что такое лямбда зонд, как он работает и для чего используется.

Как работает лямбда зонд

Схема работы лямбда зонда

Как сказано выше, лямбда зонд это датчик кислорода. Он измеряет количество кислорода в выхлопных газах. Для корректного измерения ему нужно прогреться до температуры 300 – 400°С. Именно в таких условиях электролит, входящий в конструкцию кислородного датчика, приобретает проводимость. При этом разница в объёме атмосферного кислорода и кислорода, содержащегося в выхлопной трубе, приводит к возникновению выходного напряжения на электродах лямбда-зонда.

При запуске и прогреве холодного двигателя впрыск топлива происходит без использования данных от датчика кислорода, вместо этого состав топливно-воздушной смеси корректируется по сигналам других датчиков:

  • числа оборотов коленвала;
  • температуры охлаждающей жидкости;
  • положения дроссельной заслонки.

Чтобы повысить чувствительность лямбда-зондов при низких температурах и после запуска холодного мотора, применяют принудительный подогрев. Внутри керамического тела датчика находится нагревательный элемент, который подключается к автомобильной электросети.

Читайте также: Датчик массового расхода воздуха или ДМРВ , что это такое, как работает и для чего нужно.

Зачем нужен лямбда зонд

Как выглядит лямбда зонд уже в автомобиле

Лямбда зонд используется для поддержания оптимального состава воздуха и топлива, поступающего в двигатель автомобиля. Оптимальным считается такой состав, когда на 14,6-14,8 части воздуха приходится одна часть топлива. Это можно обеспечить только при помощи систем питания с электронным впрыском и при использовании лямбда зонда в цепи обратной связи.

Замер переизбытка воздуха в смеси осуществляется довольно оригинальным способом – при помощи определения в отработавших газах содержания остаточного кислорода. Именно поэтому лямбда зонд установлен перед катализатором в выпускном коллекторе. Электрический сигнал датчика считывается электронным блоком управления (ЭБУ), а тот, в свою очередь, оптимизирует состав смеси, изменяя количество топлива, подаваемого в цилиндры двигателя.

На некоторых моделях автомобилей на выходе из катализатора расположен ещё один лямбда-зонд. Это позволяет достичь большей точности приготовления смеси и контролировать эффективность работы катализатора.

В зависимости от конструкции, различают два вида датчика:

  • широкополосный – используется в качестве входного датчика;
  • двухточечный – может устанавливаться и на входе, и на выходе из катализатора. Его принцип работы основан на измерении количества кислорода в атмосфере и выхлопных газах.

Видео о лямбда-зонде

  • Обманка лямбда зонда

    Обманка лямбда зонда

    Кислородный датчик подаёт сигнал тогда, когда он обнаружил изменения в содержании кислорода. Данный сигнал передаётся на контроллер, который его принимает и сравнивает полученную информацию с показателями, заложенными в памяти. Если полученные данные не совпадают с оптимальными значениями, то блок управления изменяет длительность впрыска. Этим достигаются следующие показатели:

    • экономия топлива;
    • максимальная эффективность работы двигателя;
    • уменьшение объёма вредных выхлопов.

    Но немногие автолюбители прислушиваются к этим рекомендациям и начинают вспоминать о датчике только при появлении проблем. В итоге большинство водителей видят на приборной панели загоревшийся индикатор Check Engine. Причиной этому, скорее всего, стал вышедший из строя либо некорректно работающий кислородный датчик. Решением данной проблемы станет обманка лямбда зонда, которая бывает механической и электронной.

    Механическая обманка

    При выборе обманки такого типа вместо катализатора устанавливают специальный проставок – деталь из теплоустойчивой стали или бронзы со строго определёнными размерами. В проставке высверливается отверстие малого диаметра, через которое отработавшие газы смогут в него попадать.

    Газы взаимодействуют с керамической крошкой, которую предварительно покрывают каталитическим слоем и помещают внутри проставка. В результате такого взаимодействия осуществляется окисление CH и CO кислородом, после чего снижается концентрация вредных веществ на выходе.

    Если на автомобиле установлены два кислородных датчика, то сигналы с них будут различаться, блок управления распознает изменение синусоиды сигнала и расценит это как штатную работу катализатора. Данный вариант является самым дешёвым.

    Читайте также: Что такое ЭБУ (Электронный блок управления) и как оно взаимодействует с лямбда-зондом и другими датчиками.

    Обманка электронного типа

    Такой тип обманки гораздо сложнее. В продаже имеются весьма технологичные обманки со встроенным микропроцессором. Они способны не просто обмануть блок управления, а обеспечить его корректную работу. Микропроцессор, установленный в таком устройстве, может оценить состояние выхлопных газов и сформировать сигнал, соответствующий сигналу со второго работающего датчика при исправном катализаторе.

    Почему на дизеле нет лямбда-зонда?

    Вчера наконец я сделал то, что нужно было сделать давно — вырезал катализатор.

    Сделать это мне давным-давно посоветовал Слава xanavi, когда я еще и не думал заниматься технической прокачкой своего авто.

    Плюсы для турбированного авто очевидны — катализатор расположен на расстоянии буквально 10 см от турбины, соответственно без него легче выходят выхлопные газы, на турбину не оказывается противодавление, раскручивается турбина без катализатора тоже быстрее.

    А главное на моем дизеле катализатор без лямбда-зонда, поэтому ампутация катализатора не вызывает каких-либо нарушений в работе мотора.

    Но что поставить в замен катализатора?

    Слава советовал распилить штатный катализатор, выбить все внутренности, очистить и заварить обратно, получив пустой бачок.

    Но я хотел катализатор оставить в целости, на случай если решу его поставить обратно, поэтому купил спортивный резонатор от Prosport.

    В субботу утром приехал.

    В современных системах управления впрыском топлива, едва ли не главную роль выполняет датчик содержания кислорода в выхлопных газах (Oxygen Sensor). Его часто называют лямбда-зонд или О2-датчик, иногда — датчик выхлопа. Задача лямбда-зонда состоит в том чтобы преобразовывать информацию о содержании кислорода в выхлопных газах в эл.сигнал, который, в свою очередь, считывается эл.блоком управления впрыском (ECU).

    В современных двигателях оптимальной считается смесь с соотношением 14.7 частей воздуха к 1части топлива. Соотношение воздуха и топлива в составе топливной смеси определяется эл.блоком по полученным сигналам датчиков установленых на двигателе, качество же приготовленной смеси проверяется ECU по сигналам, введенного в обратную связь, датчика О2. При излишне обогащенной или обедненной топливной смеси, эл.блок корректирует ее приготовление с учетом показаний лямбда-зонда.

    Т.к. датчик О2 выполняет в системе впрыска топлива одну из основных функций.

    В процессе эксплуатации автомобиля возникают различные неисправности в топливной системе. Определить неисправность можно, обращая внимание на поведение машины в дорожных условиях. Но сначала нужно разобраться, какие типы топливных систем бывают, из каких узлов и деталей она состоит.

    Виды топливных систем

    Существуют дизельные и бензиновые двигатели. Они работают на разном топливе, соответственно, у них разные топливные системы.

    У дизельных двигателей топливо из бака через трубки топливоподкачивающим насосом подается на ТНВД (топливный насос высокого давления), затем от ТНВД на форсунки. С форсунок топливо непосредственно поступает в цилиндр через впускной коллектор двигателя.

    В бензиновых двигателях такого давления нет — для горения бензина не нужна такая высокая степень сжатия. Топливные системы бензиновых двигателей различаются по типу. Бывает система распределенного впрыска.

    Как определить мертвость лябды. В саторону оной от компа идет три фишки, -та,с которой !2 в подключены белые провода на лямбду, на них прозванивается сопротивление. На двух других,соответственно, 4в и полный ноль. Проблема в том, что машина стала страшно дымить на всех оборотах. Такая проблема уже возникала год назад но как то самоустранилась.. Чек не горит.. Поменял датчик х.х , датчики температуры двигателя и впускного воздуха,-дымит. Компрессия в норме, масло не жрет совсем, иногда обороты х.х. возрастают до 1200, — устраняю снятием клеммы.. Коллеги, где искать подляну..Простите, имел ввиду, что на другую фишку лябды подключена та, с которой не идет напряжение 4в.

    Отредактировано Nikolay (16-10-2011.

    Читать еще:  Ауди 80 почему двигатель не тянет

    Как определить, насколько эффективно сгорает рабочая смесь в цилиндрах двигателя? Это можно сделать, оценив количественный состав компонентов, полученных в результате сгорания, или, другими словами, выяснив, что содержится в выхлопных газах.

    Вот только компонентов в выхлопе не счесть. Проще всего оказалось определить концентрацию свободного кислорода. Здесь существует прямая логика. Если кислорода в отработавших газах маловато, то рабочая смесь в цилиндрах наверняка была чересчур богатой. Если кислорода много, можно говорить о бедной смеси. Причем концентрация находится в непосредственной зависимости от степени переобогащения или обеднения. Осталось передать эту информацию блоку управления двигателем, а уж электроника откорректирует подачу топлива в цилиндры таким образом, чтобы соотношение бензин/воздух в смеси стало оптимальным.

    В теории коэффициент избытка воздуха в рабочей смеси обозначается греческой литерой «лямбда». Датчик, зондирующий выхлоп на предмет.

    На сегодняшний день качество отечественного бензина оставляет желать лучшего. Все те примеси, что очень часто добавляются, приводят к ряду поломок и нарушений. И одной из основных поломок является нарушение работы лямбда-зонда или катализатора. А замена катализатора обходится автолюбителям в кругленькую сумму, что приводит к тому, что они частенько сами выбивают керамический катализатор. Но это приводит к другой проблеме – появляется сигнал Check Engine на приборной доске, что сигнализирует об отсутствии катализатора. Очень многих эта лампочка раздражает и даже отвлекает внимание водителей, что может привести к печальным результатам.

    Но очень часто автолюбители и сами допускают ошибки, приводящие к поломке датчиков. Вот пример наиболее распространенных:

    1. Использование топлива, марка которого не соответствует двигателю;

    2. При креплении датчиков, использование герметиков, в состав которых входит силикон; или же таких, которые снижают свою пластичность при.

    Решил открыть новую тему, так как подобных не нашел на форуме.

    При диагностике посредством elm327 периодически появляется ошибка «P2246: O2 sensor reference voltage cirquit high bank 1 sensor 1» — Ошибка сигнала кислородного датчика на входе : Напряжение слишком велико .

    Проблема сохраняется на протяжении года, пробег 35 тыс.км (машине 1.5 года).Впервые проблема дала о себе знать при наметившемся прожиге, сопровождающемся дерганием и увеличенным расходом топлива. после принудительной регенерации сажевого у ОД, ошибка была сброшена, сказали что лямбда еще «жива». Был успокоен темой регенерации сажевого на дизеле, что все проблемы оттуда. Поэтому впредь самостоятельно сбрасывал ошибку при появлении, после прожига она какое-то время действительно отсутствовала.На каптиваклубе также описаны случаи, когда после прожига все ошибки улетучивались, но более подробного углубления я так и не нашел.

    Прочитав пару статей на тему этого датчика, я понял что напряжение этого.

    Всем добрый день!
    Подскажите пожалуйста почему так часто может выходить из строя лямбда зонд? Через каждые 2000 — 2500 тысячи он выходит из строя, 3 раза уже меняли по гарантии а толку нет.пробег 11000 тыс. Машина 1.4Т, автомат 2013г.
    За ранее Спасибо.

    у меня на корсе была такая проблема после того как я заехала на Газпромнефть — туда большне ни колесом!
    в общем сначала поменяли первый зонд — сбросили ошибку
    через несколько дней загорелась опять — уже на второй
    поменяли второй
    через неделю опять ошибка
    приехала — сбросила. через пару дней опять и так на протяжении месяца
    ездила в разные сервисы и к официалам и нет. диагнозы везде разные
    вот 2 последних: в Арманде на гостиничном мне посмотрел друг моего друга и сказал, что у меня в цепи, в которой антифриз течет, небольшая утечка (я действительно 1 раз его доливала)
    после того, как ошибку на 2ю.

    Для того чтобы в полной мере сгорел один литр топлива, надо 14,7 литра воздуха. Это будет самый оптимальный состав топливовоздушной смеси. При его использовании содержание вредных веществ в газах будет минимально, дожигание будет происходить в каталитическом нейтрализаторе.

    Кислородные датчики бывают двух типов: резистивные и электрохимические. Последний тип работает по принципу элемента, вырабатывающего ток. Принцип работы второго – это резистор, который посредством изменения своего сопротивления отдает данные ЭБУ.

    Самое большое распространение получили электрохимические кислородные датчики. Используемый в них принцип, основан на свойствах диоксида циркония, создающий различное электрическое напряжение при различном содержании кислорода в отработанных газах.

    Когда работа системы подачи топлива нормальная, изменение датчика может производиться по нескольку раз с секунду. Это и позволяет поддерживать оптимальный состав смеси в разливных.

    Большинство автомобилей, выпущенных с конца 70 — начала 80-х годов, оборудованы каталитическими нейтрализаторами выхлопных газов (в просторечии — катализаторами), позволяющие существенно снизить токсичность отработанных материалов, уменьшив ущерб, который наносится окружающей среде. Достаточно интересным фактом является то, что катализатор может сохранять функциональность исключительно в условиях идеального смесеобразования, при котором на 1 часть топлива приходится от 14,6 до 14,8 частей атмосферного воздуха с нормальным содержанием кислорода. Чтобы смесь не получалась переобогащённой или переобеднённой, необходимо применять электронное управление подачей горючего — в такой системе качество сгораемого состава контролирует лямбда-зонд. Несмотря на своё расположение в агрессивной среде, это устройство является достаточно хрупким и неустойчивым, и подвержено частым поломкам. Если в вашем автомобиле прекратил работать лямбда-зонд, признаки неисправности можно обнаружить без.

    Интересное про лямбда-зонды

    Основное назначение лямбда-зонда – информировать блок управления двигателем о том, насколько полно сгорает топливовоздушная смесь. Лямбда-зонд определяет количество кислорода в выхлопных газах, на основе этого и определяется состав топливовоздушной смеси.

    Теория говорит о том, что на 1 кг бензина должно приходиться 14,7 кг воздуха. Тогда и топливо, и кислород сгорят полностью, без образования излишка вредных веществ. Да и топливо не будет вылетать в трубу.

    Стехиометрическая пропорция 14,7:1 называется «фактором избыточного количества воздуха», обозначается греческой буквой «лямбда» (λ).

    Если лямбда меньше 1, то топливовоздушная смесь богатая – доля бензина в ней больше. Если лямбда больше 1, то ТВС бедная, в ней доля бензина меньше.

    На нашем YouTube-канале вы можете посмотреть разборку роботизированной КПП EGS6, снятой с Citroёn C4 Picasso.

    Как работает узкополосный лямбда-зонд?

    Под защитным металлическим колпачком лямбда-зонда находится чувствительный элемент, изготовленный из диоксида циркония. Эта керамика является твердым электролитом, то есть проводит электрический ток, но для газов она непроницаема. Данный чувствительный элемент снаружи и внутри имеет газопроницаемое платиновое контактное покрытие, соединенное с сигнальными проводами.

    Рабочая температура керамического элемента – около 350°С. Ранние лямбда-зонды не имели принудительного подогрева, а нагревались выхлопными газами. Поздние варианты имеют встроенный подогреватель, который выводит их на рабочую температуру гораздо раньше.

    Итак, внутренняя часть керамика сообщается с воздухом, а ее внешняя поверхность сообщается с отработавшими газами. Разница в концентрации молекул кислорода в выхлопных газах и в атмосферном воздухе (т.е. внутри и снаружи сенсора) вызывает перемещение ионов кислорода из области с высоким содержанием кислорода в область с низким содержанием. Ионы перемещаются через керамический элемент, который, как уже отмечено, является электролитом. Именно разница в количестве кислорода снаружи и внутри керамического сенсора вызывает сигнальное электрическое напряжение.

    Напряжение в 0,45 Вольт соответствует 1 (λ = 1). Богатая топливовоздушная смесь генерирует напряжение до 0,9 Вольт, бедная – 0,1 Вольт. Так устроен и работает узкополосный лямбда-датчик. Он способен фиксировать отклонение от стехиометрии совсем в небольшом диапазоне (от 14,0 д 15,0:1), по сути, просто фиксирует отклонение от лямбды в ту или иную сторону.

    К узкополосному датчику может быть подведено от 1 до 4 проводов. 3-4 провода говорят о наличии подогрева. Два белых провода питают нагреватель лямбда-зонда. На черном проводе – сигнал к ЭБУ, на сером – масса. Если 3 провода, то отсутствует провод на массу, датчик соединяется с ней через свой корпус.

    Для диагностики узкополосного датчика нужно снять осцилограмму или посмотреть ее через диагностическое ПО. Сигнал должен быстро изменяться (не реже 1 раза в секунду) в пределах от 0,1 до 0,9 Вольт. Если сигнальное напряжение меньше и изменяется не так активно, то сенсор неисправен. Также лямбда-зонд должен активно реагировать на изменение состава топливовоздушной смеси. Внести коррективы в состав смеси можно извне. Для обогащения нужно «пшикнуть» во впуск пропаном – сигнал с сенсора должен подскочить до 0,9 Вольт. Для обеднения – создать подсос воздуха, сняв вакуумную трубочку. При этом сигнал должен провалиться до 0,1 вольта.

    Можно поступить проще – открыть и закрыть дроссельную заслонку (нажав на педаль акселератора). Показания с лямбда зонда должны быстро измениться от бедной до богатой смеси и стабилизироваться. Этот способ удобен, если в выхлопной системе двигателя есть пара катализаторов и пара «верхних» лямбда-зондов перед ними. Такое решение встречается на 6-цилиндровых и V-образных моторах. Скорость реакции двух лямбда-зондов можно сравнить друг с другом. Как правило, неисправный будет медленно реагировать.

    Читать еще:  Датчик оборотов двигателя для opel omega

    Работоспособность нагревательного элемента лямбда-зонда проверяется просто. Для начала, нужно убедиться, что от АКБ поступает питание – от 9 до 12 Вольт в зависимости от автомобиля. Далее следует измерить сопротивление нагревателя, которое должно составлять 2,3 – 4,3 Ома при 25°С.

    Если датчик снят, то можно запитать его подогрев от АКБ, через несколько минут лямбда-зонд должен нагреться до 350°С.

    Лямбда-зонд на основе оксида титана

    Некоторое время на автомобилях использовались датчики кислорода на основе оксида титана. Как правило, в таком случае в выпускной системе только один такой датчик, к нему подведено три или 4 провода. Он более точный, чем циркониевый, дорогой. Такой датчик не сообщается с атмосферой, не генерирует напряжение, имеет увеличенный диапазон измерения. Он запитывается и работает почти как расходомер. То есть, запитывается через ЭБУ и выдает сигнал в виде напряжения. Сигнал с такого датчика непрерывно примерно 1 раз в секунду изменяется в диапазоне от 0,4 до 3,85-4,5 Вольт. Низкое сигнальное напряжение соответствует богатой смеси, высокое напряжение указывает на бедную смесь.

    Широкополосный лямбда-зонд

    Самое современное решение – широкополосный лямбда-зонд, также именуемый «датчик воздух/топливо» (A/F sensor). В его «косичке» — 5-6 проводов. Он измеряет состав топливовоздушной смеси во всём диапазоне по величине и направлению тока в сложном чувствительном элементе. Широкополосные датчики используются на бензиновых двигателях, работающих на бедной топливной смеси, на бензиновых моторах с непосредственным впрыском и на дизельных двигателях, т.к. они способны точно измерить состав топливовоздушной смеси. Рабочая температура широкополосного лямбда-зонда – 650°С.

    Получая данные от кислородных датчиков, ЭБУ постоянно регулирует подачу топлива относительно количества поступающего в цилиндры воздуха. Но так как кислородный датчик в выпускной системе находится на некотором расстоянии от камер сгорания, то своевременность лямбда-регулирования далека от идеала. На практике состав топливовоздушной смеси постоянно отклоняется от лямбды (от единицы) на несколько процентов в ту или иную сторону примерно 1-2 раза в секунду.

    Диагностика широкополосного лямбда-зонда

    Интересная особенность широкополосного лямбда-зонда в том, что фиксируемое им сигнальное напряжение является выдуманным и существует только для наглядности. Этот сигнал можно увидеть диагностическим прибором, а его значение нужно сверять с эталонными данными от производителя конкретного автомобиля. Т.е. напряжение в 1,5 и в 3,3 Вольта может быть исправным, всё зависит от конкретного датчика и автомобиля. Сигнал должен быть постоянным и не изменяющимся. Сигнал должен изменяться при обогащении или обеднении смеси. Для этого, соответственно, можно распылить во впуск газ пропан или снять со впускного коллектора какой-нибудь вакуумный шланг или уплотнитель, чтобы появился подсос воздуха. Причем обогащенная ТВС генерирует уменьшение сигнального напряжения, бедная смесь приводит к увеличению сигнального напряжения. Т.е. параметры смеси по показаниям широкополосного датчика изменяются зеркально с кратковременной топливной коррекцией.

    интересная статейка про лямбду(кислородный датчик).Полезно знать.

    Лямбда-зонд является элементом системы питания инжекторных автомобилей. В процессе использования могут встречаться соответствующие проблемы. Что необходимо сделать, чтобы проблемные ситуации не встречались? Данная статья расскажет о назначении датчика лямбда-зонд, эксплуатации, методах его диагностики, также о том, какие известны чаще всего встречающиеся признаки неисправного лямбда зонда.

    Коэффициент перерасхода воздуха в топливовоздушной смеси показывает греческая лямбда в автомобилестроении. Именно поэтому и появилось название устройства, которое измеряет этот коэффициент, а точнее — остаточный кислород в отработавших газах.

    Суть устройства заключается в предоставлении ЭБУ двигателя данные, которые помогут определить характер расхода топлива. Это является неотъемлемой частью для образования подходящих условий работы каталитического нейтрализатора выработанных газов. Сущность в том, что «окно» результативной работы катализатора довольно узкое, когда в цилиндрах расходуется 14,6 — 14,8 части воздуха и 1 часть топлива (в таком случае лямбда будет составлять 1±0,01).

    Гарантировать такое определенное управление состава топливо-воздушной смеси можно только благодаря системе питания с электронным впрыском топлива. Лямбда-зонд в таких системах способен выполнять функцию контролера в выпускном тракте.

    Признаки и проблемы, связанные с повреждениями.
    Аварии в работе, или отторжение лямбда-зонда способно произойти в следующих случаях:

    отделение электроцепей подключения;
    замыкание;
    засорение продуктами сгорания бензина;
    термические перегрузки в результате перебоев зажигания;
    механические поломки (например, во время езды по бездорожью).
    Значительно уменьшают срок службы зонда:

    некачественное состояние масло-съемных колец,
    проникание антифриза в цилиндры и выпускные трубопроводы,
    концентрированная топливо-воздушная смесь.
    В случае поломанного лямбда-зонда содержание СО в выхлопе увеличивается с 0,1-0,3% до 3-7%. Сократить его значение чаще всего в старых моторах без подмены устройства очень трудно, потому что резерв хода регулятора качества смеси потенциометра может оказаться недостаточным.

    В случае если в автомобиле находится два лямбда-зонда, и отказало второе устройство, то ожидать правильную работу двигателя без серьезного вторжения в электронику не следует.

    Симптомы поломок лямбда-зонда:

    ухудшение приемистости (разгонной динамики);
    изменяющийся холостой ход;
    рост затрат топлива;
    увеличение токсичности выхлопа.
    Промежуток замены устройств:

    для не подогреваемых – каждые 50000-80000 км;
    для подогреваемых – каждые 100000 км;
    для планарных – каждые 160000 км.
    Устранение неполадок.

    Технологии ремонта поломанных лямбда-зондов нет. В случае неисправности их необходимо заменять.

    В большинстве случаев лямбда-зонд прекращает свою работу из-за отложений нагара, который находится на чувствительном элементе под защитным колпачком.
    Таким образом, если убрать налет, работоспособность восстанавливается.

    Вычистить чувствительный элемент устройства можно, его необходимо промыть в ортофосфорной кислоте, которая, в свою очередь, на протяжении 10-20 минут разъедает загрязнения, тем самым не разрушает электроды с редкоземельными металлами.

    Лучше всего чистить лямбда-зонд после удаления защитного колпачка на токарном станке, и мойки с применением тонкой кисточки. Для того чтобы все сделать правильно необходимо закрепить колпачок с помощью аргоновой сварки. После того, как устройство промыли, нужно его ополоснуть водой и высушить. В случае если промывка не принесла положительного результата, датчик необходимо заменить. Стоимость мойки намного меньше, чем стоимость нового лямбда-зонда.

    Можно осуществить замену не подогреваемого устройства на подогреваемый тип, но, ни в коем случае, не наоборот. При не сочетаемости разъемов, недостающую электроцепь подогрева протяните сами, а вместо разъема применяйте современные автомобильные контакты.

    Зачем своевременно производить замену лямбда-зонда? Потому что новый лямбда-зонд позволит вам сэкономить до 15% топлива, сократит токсичность отработавших газов, при этом не уменьшается резерв катализатора, динамические особенности двигателя неизменны.

    Рекомендуется проверять лямбда-зонд и систему управления топливной смеси через каждые 30 тыс. км пробега.
    Результат измерения остаточного кислорода в отработавших газах лямбда-зонда гарантирует только после того, как он разогрелся до температуры 300-4000С. Именно в таких условиях циркониевый электролит получает проводимость, а различие в объеме атмосферного кислорода в выхлопной трубе способствует образованию на электродах лямбда-зонда выходного напряжения. Вовремя включенного и разогретого двигателя проверяются сигнал лямбда-зонда. Осциллограф в данном случае лучше подходит, чем мультиметр для проверки, т.к. благодаря ему как следует оценивается форма и частота сигнала.

    После чего проверяют сопротивление нагревателя устройства при комнатной температуре составляющий от 2 до 14 Ом. Затем измеряется напряжение, дотянутое до нагревателя: в случае включенного зажигания и присоединенном разъеме зонда, оно обязано равняться показателю не меньше, чем 10,5 В. В случае, если полученное значение меньше, то надо добросовестно обследовать напряжение батареи, кабели и соединения.

    Датчики необходимо помещать и демонтировать только при использовании специальных инструментов.
    В случае повторного использования лямбда-зонда, резьбу нужно обработать соответствующей монтажной пастой. Необходимо избегать проникновения пасты на защитную трубку, потому что это в результате может привести к неполадкам в работе устройства. Новые лямбда-зонды предварительно обработаны пастой.
    Придерживайтесь совета производителя по поводу момента затяжки, чаще всего он составляет от 40 до 60 Нм.
    Будьте внимательны в использовании лямбда-зонда, для того чтобы избежать механических неполадок.Так как датчики всасывают наружный воздух через соединяющий разъем, его, ни в коем случае, нельзя обрабатывать спреем или смазкой. Во время промывки двигателя и днища разъем лямбда-зонда необходимо отсоединить.

    голоса
    Рейтинг статьи
  • Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector