Лямбда зонд как называется по другому

Лямбда-зонд: как работает и почему выходит из строя

Лямбда-зонд — датчик, используемый для определения состава продуктов горения в двигателе. Его задача передавать в ЭБУ информацию о составе рабочей смеси. В свою очередь качество сгорания топливно-воздушной смеси напрямую влияет на работу двигателя.

Другие названия лямбда-зонда — датчик кислорода, кислородный датчик, «кислородник».

Лямбда-зонд нужен, чтобы:

• повысить производительность мотора благодаря определению пропорции впрыскиваемого топлива и воздуха,
• уменьшить выработку вредных газов (CO, CH, NOx), выбрасываемых в атмосферу,
• обеспечить экономичную работу автомобиля за счет правильно подобранного состава рабочей смеси.

В зависимости от типа двигателя и марки авто, датчиков кислорода в автомобиле может быть несколько. Для современных автомобилей характерно наличие минимум двух датчиков для четырехцилиндровых двигателей и четырех для двигателей V6 и V8.

Где находятся датчики кислорода и за что отвечают

Верхний датчик кислорода устанавливают перед катализатором в выпускном коллекторе двигателя. Его также называют передним или первым датчиком кислорода (ДК1). Установка ДК1 началась с принятием норм токсичности Евро 2.

Верхний лямбда-зонд отвечает за контроль состава смеси и участвует в процессах топливной коррекции и лямбда-регулирования.

Нижний лямбда-зонд располагают после катализатора в системе выхлопа. Другие его названия — задний или второй датчик кислорода (ДК2), диагностический лямбда-зонд. Его устанавливают с принятием норм Евро 3.

Расположение нижнего лямбда-зонда.

Второй лямбда-зонд отвечает за контроль работы и состояния каталитического нейтрализатора. При несоответствии заданных и фактических параметров сигнала от ДК2, в блок управления двигателем записывается код неисправности и загорается контрольная лампа «Check Engine».

Именно показания второго датчика кислорода позволяют соблюдать установленные для современных автомобилей нормы токсичности и совершенствовать системы нейтрализации вредных для окружающей среды веществ.

Как работает лямбда-зонд

Лямбда-зонд обеспечивает обратную связь с ЭБУ, что позволяет точно определить пропорции бензина, дизеля или газа. ЭБУ запрашивает информацию один раз в 0,5 секунды на холостом ходу. На повышенных оборотах частота запросов пропорционально увеличивается. Анализируя данные, блок управления корректирует состав топливно-воздушной смеси, делая её беднее или богаче. Идеальным соотношением воздуха и топлива обычно считают пропорции 14.7:1 (бензин), 15.5:1 (газ) и 14.6:1 (дизель).

Чтобы датчик включился в работу, ему необходимо нагреться до определенной температуры. В первых вариантах исполнения датчик кислорода нагревался только от выхлопных газов, что занимало слишком долгое время — нормы токсичности требовали быстрого включения датчика в работу. Тогда произошли конструктивные изменения: добавили электрический подогрев кислородного датчика и вывели ещё два провода. Итого стандартный датчик теперь имеет четыре провода: два на подогрев, один на массу и один на сигнал.

Устройство универсального лямбда-зонда на 4 контакта.

На данный момент существует два типа датчиков кислорода: узкополосный (прыжкового типа, двухточечный) и широкополосный (универсальный).

Узкополосный лямбда-зонд позволяет определять богатую или бедную смесь, сравнивая количество остаточного кислорода в выхлопных газах с его содержанием в атмосфере: если кислорода в выхлопе много — смесь бедная , напряжение ниже, если кислорода мало — смесь богатая , напряжение выше.

Функциональность узкополосного ДК сильно ограничена, так как ЭБУ все равно не достает информации, насколько смесь переобогащена или переобеднена. Соответственно, лямбда-регулирование проходит медленно и неэффективно.

Широкополосный лямбда-зонд стал решением данной проблемы. Такой датчик позволяет с высокой точностью определять состав смеси, поэтому система управления двигателем работает значительно точнее: с мотора снимается большая мощность, уменьшается расход топлива, увеличивается КПД.

Принцип работы широкополосного датчика кислорода основан на законах химии и физики, в его устройстве используется чувствительный элемент из керамики диоксида циркония. В зависимости от количества кислорода, в выхлопных газах проходят соответствующие окислительно-восстановительные реакции, результат которых отражает выходное напряжение датчика в широком диапазоне.

Срок службы лямбда-зонда

Средняя продолжительность срока службы датчика кислорода на российском бензине 40 000–100 000 км. Для увеличения срока работы рекомендуем заливать качественное топливо с низким содержанием примесей и тяжелых металлов. Самостоятельно определить неисправность лямбды достаточно сложно, установить причину — практически невозможно. Это может быть износ, низкое качество бензина, механическое повреждение и другие факторы.

При диагностике кислородного датчика стоит обратить на отложения на элементе — как и в случае со свечами, цвет налета может указать на какие-либо неисправности с авто.

Если у вас возникли подозрения в неисправности датчика кислорода, лучше обратитесь на диагностику автомобиля к профессионалам. При помощи осциллограммы специалист определит причины неисправности и подскажет способы устранения.

Есть опыт в диагностике? Читайте наш материал, как проверить датчик кислорода мультиметром .

Из-за чего ломается

• Механическое повреждение. Сильный удар в результате аварии, наезда на бордюр или езды по бездорожью отрицательно влияет на состояние датчика;
• Некорректная работа двигателя и неисправности системы зажигания приводят к перегреву ДК и поломке;
• Засорение системы. Основной причиной неисправности будут продукты сгорания некачественного топлива. Чем больше тяжелых металлов, тем скорее сломается лямбда-зонд;
• Поломка в поршневой группе. Неисправные поршень, поршневой палец и шатун пропускают масло в выхлопную систему, которое забивает зонд;
• Попадание жидкости. Загрязнение любого вида сократит срок работы датчика кислорода;
• Замыкание в проводке;
• Слишком богатая или бедная топливно-воздушная смесь ;
• Разгерметизация выпускной системы;
• Пропуски зажигания;
• Естественный износ.

Сравнение рабочего и неисправного датчиков кислорода.

Выход из строя лямбда-зонда происходит постепенно. Последствия выливаются в аварийный режим управления двигателем. Так производители оберегают машину от серьезных поломок, а водителя от аварийных ситуаций.

Неисправность предотвращается регулярной профилактикой и диагностикой, выявляющей поломки на начальных стадиях. Узнайте про способы отключения датчика кислорода , если он вышел из строя.

Признаки неисправности лямбда-зонда

• Повышается уровень токсичности выхлопных газов. Определить токсичность можно только на диагностике. Внешне никак не детектируется, даже запах выхлопа практически не изменится;
• Увеличивается расход топлива. В зависимости от серьезности неисправности, он вырастает на 1–4 литра;
• Появляются ошибки датчика кислорода (P0131, P0135, P0141 и другие), загорается «Check Engine»;
• Появляется дерганье и нехарактерные хлопки в двигателе. Лямбда-зонд перестает генерировать правильный сигнал, что приводит к ухудшению качества топливной смеси. Это в свою очередь приводит к плавающим холостым оборотам и многим другим проблемам;
• Перегревается катализатор. Так как неисправный датчик подает некорректные сигналы в ЭБУ, работа катализатора тоже нарушена — он начинает перегреваться, и его поломка лишь дело времени;
• Ухудшаются динамические характеристики автомобиля, падает тяга двигателя .

Если заметили один из этих симптомов, обратитесь к партнерам АДАКТ. С помощью диагностического оборудования мастер определит точную область поломки и предложит лучшее решение по ремонту, в зависимости от результатов проверки.

Что такое лямбда-зонд автомобиля – особенности и функции

Особенности и назначение лямбда-зонда в автомобиле: что такое лямбда-зонд, исправность датчиков, экологические нормы. Видео про лямбда-зонд автомобиля.

Современные модификации автомобилей состоят из различных систем, узлов и деталей. Каждый элемент имеет свое назначение и выполняет конкретные функции в работе транспортных средств. Особенно следует выделить работу лямбда-зондов, установленных в топливных системах авто. По-другому их называют датчиками кислорода.

Назначением таких деталей является измерение в выхлопах количества газов. Подобные измерения необходимы для надежного функционирования двигателей. Кроме этого, лямбда-зонды помогают минимизировать количество вредных выбросов в атмосферу. Кроме мощности, транспортные средства должны отвечать конкретным экологическим требованиям.

Происхождение кислородных датчиков

Название такой детали происходит от греческого символа «лямбда». Используется такой символ для измерения содержания кислорода в воздушно-топливной смеси. Вообще, в машинах немало элементов, отвечающих за регулярный контроль различных автомобильных узлов и систем. Датчики кислорода можно сравнить с дыхательной системой человеческого организма.

Чаще всего встречаются электромеханические виды лямбда-зондов. Однако существуют и иные виды этих деталей. Отличительной особенностью электромеханических моделей является внутренний электрод. Изготовлен он из циркония. Материал выбран создателями лямбда-зонда неслучайно – н может выдержать воздействие 1000-градусной жары.

Месторасположение лямбда-зондов

Устанавливается кислородный датчик на выпускном коллекторе. Так называются большие трубы на двигателе. Точнее, лямбда-зонд находится прямо перед катализатором. Последний отвечает за минимизацию вредных выхлопов. В случае износа датчика кислорода начинаются нежелательные процессы:

• увеличивается расход топлива;
• падает динамика;
• двигатель работает нестабильно;
• растет токсичность выхлопов;
• снижается мощность мотора.

При незначительном износе или повреждении данного элемента возможен его ремонт. Однако если повреждения серьезные, датчик кислорода придется полностью менять.

Функции лямбда-зонда

Основным назначением датчика является замер не сгоревшего кислорода, а также топливных носителей в выхлопах. Благодаря этому происходит подготовка оптимального соотношение топливно-горючей смеси. Кроме того, лямбда-зонд минимизирует количество токсических отходов горения в воздух. Эта небольшая деталь является неотъемлемой частью выхлопной системы ТС.

Измерение концентрации кислорода происходит очень интересным методом. Датчик определяет в выхлопах количество кислорода, выдавая достаточно точные показатели. Именно по этой причине он является неотъемлемой частью выхлопной системы, основным назначением которого является полное сгорание подаваемого топлива.

От качества работы топливного датчика зависит и расход ГСМ. При оптимальной концентрации топливной смеси минимизируется ее расход. А в атмосферу попадет минимальное количество токсинов. В случае отклонений автоматически увеличивается расход топлива и отравляющих выхлопов. В случае игнорирования проблемы со временем произойдет поломка ДВС.

Сколько датчиков кислорода в авто

В зависимости от модификации автомобиля, устанавливаются разное количество лямбда-зондов. В выхлопной системе встречается 1, 2 или 4 датчиков, контролирующих кислород. Если в транспортном средстве присутствует два лямбда-зонда, эксплуатационные расходы растут.

Стоят эти детали достаточно дорого. А замену, согласно рекомендациям производителей, необходимо проводить каждый три года. Если приборная панель отобразит увеличенное содержание кислорода, придется заливать больше топливных носителей. В случае сокращения концентрации кислорода, подача смеси должна быть уменьшена. Информация о содержании кислорода поступает на электронный блок управления мотора. Регулировка подготовки смеси происходит через электронный впрыск.

Стехиометрическое отношение

В автомобилестроении используется теория функционирования ДВС. По этой теории, необходимо соблюдение так называемого стехиометрического соотношения – так называется оптимальная пропорция кислорода и топлива, благодаря которой топливо горит качественно. Происходит это в цилиндре двигателя. Точнее, в камере, находящейся в таком цилиндре. Следовательно, стехиометрическое отношение считается важнейшим параметром, от которого во много зависит налаженная работа всей топливной системы.

С учетом такого показателя происходит работа режима работы мотора. Оптимальным соотношением этих двух компонентов считается 14,7:1. Первая из цифр обозначает массу кислорода, а вторая – топлива в килограммах. Поступление данной топливовоздушной смеси в указанной пропорции происходит в определенный отрезок времени.

Коэффициент избытка кислорода

Данный параметр показывает соотношение реального количества воздуха, подаваемого в мотор, и стехиометрической нормы, которая необходима для качественного сгорания топливного носителя. Обозначается такой параметр греческим символом «лямбда». Значение «лямбда» предопределяет соотношение воздух/топливо в смеси. Существует всего 3 вида такой смеси:

1. Стехиометрическая смесь.
2. Богатая смесь с избытком топливного носителя и недостатком кислорода.
3. Бедная смесь с избытком кислорода и недостатком топливного носителя.

Современные модификации моторов работают с использованием любого типа смеси. Зависит это от конкретных задач, стоящих перед авопроизводителями:

• интенсивность ускорения;
• экономия топлива;
• соблюдение норм экологической безопасности.

Для обеспечения достаточной мощности мотора достаточно богатой смеси. Значение датчика кислорода должно равняться при этом 0.9. А чтобы сократить расход топливных носителей, потребуется стехиометрическая смесь. С такой смесью эффективно будет функционировать и катализатор.

В большинстве случаев современные модели авто оснащаются двумя лямбда-зондами. Это касается рядных двигателей. Первый устанавливается перед катализатором. По-другому его называют лямбда-зондом. Второй датчик размещен после каталитического нейтрализатора. Это нижний кислородный датчик.

Обе детали имеют идентичную конструкцию, и различий между ними нет. Однако каждый из них имеет разные функции. Верхний лямбда-зонд отвечает за измерение количества воздуха в отработанных выхлопах. Он отправляет сигнал блоку управления мотора. Умная система понимает, какая топливовоздушная смесь подается в агрегат. Данный сигнал также предопределяет количество подаваемого топливного носителя. За корректировку объема смеси отвечает ЭБУ. За образец используется стехиометрическое соотношение.

Необходимо учесть, что во время прогрева мотора сигналы, поступающие с лямбда-зонда блокируются ЭБУ. Следовательно, необходимо дождаться прогрева двигателя до рабочей температуры. Нижний кислородный датчик выполняет дополнительную корректировку. Параллельно он «следит» за работой катализатора.

Конструкция лямбда-зонда

Сегодня в автомобилестроении используется несколько разновидностей датчиков кислорода. Наиболее распространенными являются модели, работающие на диоксиде циркония. Среди основных элементов лямбда-зонда необходимо выделить:

• наружный электрод;
• внутренний электрод;
• нагревательный элемент;
• твердый электролит;
• корпус.

Первый элемент непосредственно контактирует с выхлопами. С атмосферой взаимодействует внутренний электрод. А нагревательный элемент отвечает за прогрев детали, пока температура не достигнет 300-градусного показателя. Это рабочая температура лямбда-зонда. Твердотельный электролит изготовлен из диоксида циркония, он находится между электродами. Корпус детали отличается наличием перфорация. Через такое отверстие проходят отработанные выхлопы. Для защиты электродов использовано платиновое напыление. Кроме того, платина отличается чувствительностью к воздуху.

Как проверить исправность датчиков кислорода

Чтобы установить, в каком состоянии находится лямбда-зонд, мастера используют диагностические сканеры. Существуют разные виды таких специальных устройств. Также меняется цена в зависимости от модели и производителя сканеров. Наиболее бюджетной считается модель корейского производства Scan Tool Pro Black Edition. От других модификаций она отличается высококачественной сборкой.

С использованием данного оборудования возможна проверка не только датчиков кислорода, но и разных узлов автотранспортного средства. Сканер позволяет контролировать сигналы каждого датчика и совместим с разными диагностическими программами. В случае поломки датчика, он моментально отобразит отклонения от эталонных показателей.

Основные неисправности

Повреждение или выход из строя лямбда-зонда происходит по разным причинам. Наиболее распространенной из них является износ. Это явление на жаргоне называют «старением» датчика. Уязвимой частью такой детали является нагревательный элемент. Часто обрывается электрическая цепь, что в конечном итоге приводит к отказу датчика.

Не менее распространенной причиной неисправной работы такой детали является загрязнение. Причина таких проблем заключается в заливке низкокачественного топлива. Также неисправности могут быть вызваны следующими причинами:

• перегрев;
• различные присадки;
• чистящие средства;
• масла.

При обнаружении проблем с работой лямбда-зонда или его полном выходе из строя необходимо срочно обратиться в автомастерскую.

Потеря работоспособности кислородного датчика проявляется разными способами. Поэтому водитель должен быть максимально внимательным, чтобы не упустить явные признаки отказа данной детали. Среди них необходимо выделить:

1. Появление на панели приборов надписи check engine.
2. Потеря мощности.
3. Ослабление отклика на газовой педали.
4. Неровная работа мотора на холостом ходу.

В любом из этих случаев нужна качественная диагностика. Автовладелец должен в точности знать, в каком состоянии находится лямбда-зонд, нужно ли его менять или ремонтировать. Игнорирование проблем с таким элементом может привести к серьезным последствиям, вплоть до поломки двигателя.

Виды датчиков кислорода

Наиболее распространенными являются циркониевые модели. Сравнительно реже используются титановые аналоги, которые работают на диоксиде титана. Показатель рабочей температуры подобных лямбда-зондов достигает 700 градусов. Функционируют они без атмосферного воздуха.

Также в автомобилестроении используются широкополосные кислородные датчики. Это усовершенствованные модели, в основу которых использованы циркониевые датчики. Функцией циркониевого датчика является контроль концентрации воздуха в отработанных газах. Параллельно они фиксируют напряжение, которое скачет по причине разницы потенциалов. После этого показатели сравниваются с эталонным показателем, составляющим 450 мВ. При отклонениях датчик регулирует содержимое смеси.

Экологические нормы

Одним из важнейших требований к современному автомобилестроению является наличие катализаторов и систем контроля выхлопов. Однако каталитический нейтрализатор не может полноценно функционировать без регулярного контроля состава топливовоздушной смеси. Именно эту функцию выполняют кислородные датчики.

В случае износа или повреждения таких деталей происходит быстрое загрязнение и амортизация катализаторов. Кислородные датчики являются важнейшим элементом топливной системы авто. Они отвечают за управление двигателем, представляя важнейшее звено в большой цепочке.

Заключение

Отказ лямбда-зондов приводит к быстрому износу разных элементов двигателя. А поломка такого агрегата требует огромных расходов на ремонтные работы или полную замену. Поэтому за исправностью датчиков, контролирующих концентрацию кислорода, необходимо следить постоянно. Лучше доверить это дело профессионалам во время планового техосмотра, которые работают с высокотехнологичным оборудованием, выявляющим даже малейшие отклонения от норм. Подобный контроль позволит увеличить эксплуатационный срок такой важной детали, как каталитический нейтрализатор.

Список возможных неисправностей кислородного датчика довольно обширный. Некоторые отображаются на панели приборов, другие можно определить только в автомастерских. Специалисты быстро определят проблему и порекомендуют решения ее решения.

Нельзя менять оригинальную деталь имитаторами. В подобных ситуациях ЭБУ не сможет распознать сигналы, поступающие от чужеродного устройства. В результате коррекция топливовоздушной смеси не будет выполняться.

Следует учесть, что средний ресурс нового лямбда-зонда не превышает 80 тыс. км. пробега. Однако износ может произойти и раньше. Зависит это от эксплуатационных условий и состояния мотора. Наиболее уязвимы такие контроллеры к качеству топливных носителей, которые использует автовладелец. Если вы зальете в бак низкокачественный бензин несколько раз, датчик выйдет из строя. Поэтому лучше переплатить и использовать качественные ГСМ, чем менять такую деталь после каждой заправки.

Видео про лямбда-зонд автомобиля:

Особенности и назначение лямбда-зонда в автомобиле: что такое лямбда-зонд, исправность датчиков, экологические нормы. Видео про лямбда-зонд автомобиля.

Лямбда-зонд: что это такое, принцип работы, для чего нужен, где находится, срок службы

Лямбда-зонд в автомобиле – это датчик кислорода, который измеряет концентрацию этого газа в выхлопе. Это надо для того, чтобы топливная смесь была наиболее эффективной для работы двигателя, а вредные выбросы в окружающую среду – минимальные. Ведь в наше время машина должна быть не только мощной, но и экологичной.

Вообще эта деталь получила своё название по греческой букве λ, которая обозначает такой показатель, как избыток воздуха в топливно-воздушной смеси.

В устройстве любого авто находится немало различных устройств, которые постоянно мониторят состояние элементов и узлов. Если сравнивать составляющие детали авто с организмом человека, то кислородный датчик – это дыхательная система. Сейчас чаще всего применяют электромеханический датчик кислорода (хотя существуют и другие виды), внутренний электрод которого сделан из циркония, который работает при температуре 1000°С. В лямбда-зонде создаётся разное напряжение в зависимости от содержания кислорода в выхлопных газах и снаружи.

Разнообразие лямбда-зондов

Отмечу, что при запуске и прогреве мотора в холодное время года управление впрыском топлива происходит без датчика кислорода, а основываясь на температуре антифриза, количестве оборотов коленчатого вала и положении дроссельной заслонки.

Находится это устройство в выпускном коллекторе (большие трубы у мотора), сразу перед катализатором (деталь, которая уменьшает выброс вредных газов).

Если устройство будет неисправен, то расход бензина возрастёт, динамика упадёт, мотор начнёт работать нестабильно, а выбросы выхлопных газов станут токсичнее.

И на самом деле, если спросить любого грамотного специалиста, почему падает мощность мотора, то в первую очередь он вам скажет, что надо проверить лямбда-зонд – кислородный датчик. В крайних случаях его меняет целиком (это дорогое удовольствие!), но на практике это в большинстве случаев можно исправить. Но малок то знает, что именно за зверь такой – лямбда, как и что в этой вещице работает. Я вам всё объясню как можно понятнее.

В статье: что такое лямбда-зонд, устройство, принцип работы, виды, для чего служит, где находится, признаки и причины неисправностей, как проверить кислородный датчик, как устранить поломку, какой фирмы лучше брать и что такое обманка лямбда-зонда. Обещаю, будет интересно!

Что такое лямбда-зонд в автомобиле

Что это такое в машине? Лямбда-зонд – это специальный датчик остаточного кислорода в выхлопной системе, который постоянно «мониторит» содержание кислорода в выпускном коллекторе. Устройство замеряет количество несгоревшего кислорода или топлива в выхлопном газе. Это необходимо для приготовления оптимальной топливной смеси и снижения выброса вредных веществ в атмосферу.

Многие спрашивают, к какой системе относится лямбда-зонд. Отвечаю. Лямбда-зонд относится к выхлопной системе автомобиля.

Запомните! Лямбда-зонд и кислородный датчик — это одно и тоже.

Как называется лямбда-зонд по-другому? Вот ещё правильные названия этого полезного приборчика: регулятор лямбда, λ-зонд, ЛЗ, O₂ датчик, Lambda probe, Oxygen sensor, датчик кислорода, датчик концентрации кислорода в отработавших газах, кислородник.

Почему так назвали этот интересное устройство? Это слово произошло от греческой буквы λ (лямбда), которая в автомобилестроении означает коэффициент избытка кислорода в топливно-воздушной смеси или соотношение воздуха и топлива. А термин зонд от французского слова sonder, которое переводится – исследовать.

Как и что измеряет лямбда-зонд? Замер кислорода происходит весьма интересным методом – определяется остаток этого газа в выхлопном газе. Причём здесь показания довольно точные. Вот поэтому лямбда-зонд и установлен в выхлопной системе.

Когда состав топливно-воздушной смеси идеален (14,7 кг воздуха на 1 кг топлива), то коэффициент избытка воздуха будет равен 1. Это означает, что топливная смесь — стехиометрическая, поэтому происходит её полное сгорание. А всего различают 3 типа топливно-воздушной смеси: стехиометрическая (λ=1), переобогащённая (λ<1) и обеднённая (λ>1). Отмечу, что мотор может работать на любом из этих типов топлива, всё зависит от множества факторов. К примеру, на «богатой» смеси мотор будет работать на полной мощности, но и потребление топлива здесь будет максимальным. А если топливная смесь оптимальная, то потребление горючего и выбросы токсичных газов будут минимальны. Но если отклонения от стехиометрической смеси будут высокие, то это приведёт к поломке ДВС и выпускной системы.

На практике мотор не всё время работает на оптимальной топливно-воздушной смеси, но он безостановочно стремится к этому. Постоянно обеспечивать идеальные пропорции смеси невозможно, слишком много факторов на это влияет. Регулирование состава смеси обеспечивает ЭБУ – электронный блок управления.

ЭБУ двигателя

Сколько лямбда-зондов в автомобиле? Один, два или четыре. Они требуются для обеспечения высокой точности анализа выхлопных газов, чтобы обеспечить приготовление оптимальной топливной смеси и контроль эффективности катализатора. Наличие двух датчиков увеличивает расходы на обслуживание, потому что стоят они недёшево, а менять их рекомендуют каждые 3 года эксплуатации автомобиля.

Если кислородный измеритель зафиксировал повышенное содержание кислорода, то значит, что надо добавить больше топлива. А если наоборот – то надо уменьшить его подачу.

Рассмотрим подробнее, какое назначение датчика кислорода и где он расположен.

Для чего нужен лямбда-зонда в автомобиле

Для чего предназначен лямбда-зонд? Он применяется для передачи информации о наличии примесей в выхлопном газе в электронный блок управления двигателя. Это позволяет удерживать оптимальный состав топлива и воздуха в горючей смеси, которая поступает в мотор автомобиля.

Лямбда-зонд меряет количество остаточного кислорода в отработавших газах. Идеальный состав: 14,7 частей кислорода к 1 части топлива. А чтобы поддерживать такой баланс, в систему питания встроен электронный впрыск топлива, лямбда-зонд встроен в цепь обратной связи. Значение электронного блока управления системы впрыска горючего – это изменение состава рабочей смеси для подачи в цилиндры ДВС.

Какую функцию выполняет ещё лямбда-зонд? Он является контролёром в выпускном тракте в системе питания с электронным управлением впрыском топлива.

За что ещё отвечает лямбда зонд до катализатора? Он создаёт благоприятные условия для катализатора, чтобы он смог эффективно отфильтровать вредные выбросы. Это вторая важная функция, которую выполняет кислородный датчик.

Многие спрашивают, для чего нужен второй лямбда-зонд? И вправду, зачем два лямбда-зонда, если с функцией может справиться и один? Первый лямбда-зонд отвечает за анализ оптимального состава смеси, а второй – за проверку корректной работы катализатора и повторной проверки горючей смеси. Если он не будет эффективно работать, то катализатор быстро сломается. Поэтому лямбда-зонд играет немаловажная роль в автомобиле, защищая катализатор от поломки.

Отмечу, что два датчика кислорода применяется во многих современных автомобилях (с наличием рядного мотора). Первый лямбда-зонд находится до каталитического нейтрализатора (верхний), а второй – после него (нижний). Причём они могут быть одинаковыми, но функции они выполняют разные. Также к двум кислородникам в автомобиль встраиваются дополнительные устройства (температуры и др.), что помогает улучшить работу катализатора и поддерживать оптимальный состав горючей смеси.

А где стоит лямбда-зонд? Ответ ниже.

Где находится лямбда-зонд

Чтобы выяснить расположение и количество кислородных датчиков в автомобиле, можно заехать на станцию техобслуживания, где после диагностики вам выдадут снимок дна с отмеченными кислородниками. Если вам хочется сэкономить деньги, то ознакомьтесь ниже с полезной информацией о расположении лямбда-зондов.

Датчики кислорода устанавливают как под днище машины, так и под капотом.

Если ваш авто был выпущен более 15-20 лет назад, то вероятнее всего у него только 1 лямбда-зонд. Ну а если автомобиль относительно новый, то в нём 2 или 4 кислородных датчика.

Одно из мест установки лямбда-зонда

Теперь перейдём к объёму мотора, от этого будет зависеть количество лямбда-зондов.

1. Если он менее 2 литров, то в машине 2 датчика. Один под капотом, а другой под днищем.
2. Если объём двигателя более 2 литров, то в автомобиле 4 лямбда-зонда (на 4 выхода). Первые 2 находятся под капотом, а два других – под днищем.

Чтобы вживую увидеть, где установлен лямбда-зонд, надо выполнить следующие действия:

1. Следует открыть капот автомобиля.
2. Определите, где находится двигатель. Как правило, он расположен примерно посередине, сверху он закрыт пластмассовой крышкой с названием марки авто.
3. Найдите, где находится выпускной коллектор. Это трубы большого размера, которые находятся у мотора.
4. На этом коллекторе вы должны найти маленькую цилиндрическую деталь длиной 6-7 см. Поздравляю, вы нашли лямбда-зонд. Если их 2, то один будет слева, а второй – справа.
5. Другой лямбда-зонд находится в выпускной системе, под днищем автомобиля. У каждой модели месторасположение различается. Если их там 2, то один стоит перед катализатором, а второй – после него.

Теперь рассмотрим, какие бывают лямбда-зонды.

Виды лямбда-зондов

Чтобы λ-зонд получил электронный сигнал о составе выхлопного газа, внутри него встроен специальный твёрдый электролитический элемент. И в зависимости от того, из какого материала состоит эта деталь, лямбда-зонды бывают следующих видов.

Циркониевый

Это самый популярный тип кислородного датчика. Изготавливается на основе диоксида циркония (ZrO₂). В состав этого устройства входит керамическая составляющая, легирована оксидом иттрия. Сверху он покрыт платиновыми электродами, которые играют защитную роль, а также проводят электрические импульсы. Платиновые токопроводящие пористые электроды дополнительно являются катализатором окислительных восстановительных реакций.

Фото циркониевого лямбда-зонда

Внешняя часть циркониевого датчика взаимодействует с нагретыми выхлопными газами, а внутренняя – с окружающим воздухом. Лямбда-зонд хорошо защищён от воды, но в него попадает немного воздуха (это необходимо для корректной работы).

Принцип работы циркониевого лямбда-зонда основан на работе гальванического (либо твёрдооксидного) топливного элемента с твёрдым электролитом. Такой лямбда-зонд может выявить только относительное количество кислорода в топливе.

Обращу ваше внимание, что такой датчик начинает проводить импульсы только при его нагреве более 300-400°C. И таким образом, если указанная температура не будет достигнута, то циркониевый лямбда-зонд будет выдавать ошибку, пока не прогреется. Керамический изолятор с нагревателем позволяет лямбда-зонду прогреться быстрее. Датчик из циркония устанавливается перед каталитическим нейтрализатором.

Внимание! Если нагреется до температуры более 950°C, то он перегреется и выйдет из строя.

Лямбда-зонд сам по себе создаёт положительное или отрицательное напряжение. А опорное напряжение в нём – 0,45 В. Оно имеет меняющийся диапазон от 0,1 В до 0,9 В. Главное отличие циркониевого датчика от титанового — в способности самостоятельно создавать напряжение.

Важно знать, что к такому датчику нельзя присоединять какие-либо сторонние провода, потому что в изоляции находятся каналы, по которому проходит эталонный кислород. В ином случае кислородный датчик будет некорректно работать.

Титановый

Такой лямбда-зонд визуально похож на вышеуказанный, но начинка здесь сделана из диоксида титана. При изменении количества атмосферного кислорода в смеси изменяется проводимость титанового наконечника. Сигнал об этом поступает в электронный блок управления.

Как выглядит титановый рабочий лямбда-зонд

Отмечу, что титановый датчик начинает работать при температуре от 700°C, поэтому здесь установлен нагреватель. Титановый лямбда-зонд работает без доступа кислорода из атмосферы.

Поскольку титановый кислородный датчик имеет сложный механизм, он стоит дорого, поэтому этот датчик среди автолюбителей не так популярен. Но, несмотря на это, их включают в конструкцию многих продаваемых машин.

Далее рассмотрим, чем отличаются лямбда-зонды по своей конструкции.

Узкополосный и широкополосный

Узкополосный не может выявить малые отклонения в содержании кислорода. По-другому он называется двухточечным. Он определяет количество кислорода в выхлопном газе. Он применяется только на входе и выходе, когда как широкополосный устанавливается только на входе.

Широкополосный датчик – это более современный тип кислородного λ-зонда. Он может не только выявлять, богатая или бедная смесь подаётся в двигатель, а также величину отклонения от эталонных значений.

А широкополосный тип датчика дополнительно имеет 2 ячейки: измерительную и насосную. Конструкция λ-зонда держит постоянное напряжение. В измерительном блоке имеется газ, коэффициент избытка кислорода (λ) в котором равен единице. Когда ДВС работает на обеднённой топливной смеси, то насосная камера выносит лишний кислород наружу, а если на обогащённой, то происходит пополнение смеси кислородом из внешней атмосферы. То есть, когда в смеси – избыток кислорода, то напряжение возрастает, а при недостатке O2 — уменьшается. Значение силы тока здесь является детектором коэффициент избытка кислорода в отработавших газах. Напряжение здесь всегда стремится к эталонному значению (450 мВ).

Воздух проходит здесь через диффузионный зазор. Для перемещения кислорода внутрь и наружу меняется направление тока, а его значение пропорционально объёму газа.

Широкополосный λ-зонд работает только при температуре более 600°C, этому способствует установленный в него нагревательный элемент. Устройство выглядит в виде электрода с двумя концами, которые контактируют с отработавшими газами и атмосферой.

Широкополосное устройство определяет коэффициент избытка воздуха точнее и быстрее и точнее, чем узкополосный: от 0,7 до 1,6. Это обеспечивается сенсорными и накачивающими ячейками.

Типы конструкций

По конструкции λ-зонды различаются по количеству проводов и наличию нагревателя. Если лямбда-зонд не имеет нагревателя, то используется один или два провода. Если с нагревателем, то количество проводов 3-4.

Более старые версии кислородных датчиков были без нагревательного элемента, они разогревались от выхлопных газов через длительное время после запуска мотора. Более новые модели лямбда-зондов обладают нагревателем, поэтому устройство начинает работать гораздо быстрее.

Рассмотрим подробнее, как устроен лямбда-зонд, из чего состоит.

Устройство лямбда-зонда

Что внутри лямбда-зонда? За основу взят циркониевый тип датчика. В состав кислородного датчика входят следующие детали:

• Корпус.
• Внутренний электрод. Взаимодействует с атмосферой.
• Наружный электрод. Контактирует с отработавшими газами.
• Твёрдый циркониевый электролит. Находится между электродами.
• Нагревательный элемент (спираль накаливания). Быстро подогревает кислородный датчик до температуры 300°C , это нужно для его запуска.
• Защитный корпус. Защищает наконечник, имеет отверстия для проникновения отработавших газов.
• Стальной корпус с резьбой для надёжной фиксации.
• Контакт, проводящий электрический импульс.
• Уплотнительное кольцо.
• Изолятор из керамики.
• Проводка.
• Манжета проводов.
• Защитный экран. В нём есть отверстие для выхлопных газов.

Для производства лямбда-зонда применяются очень термостойкие материалы, потому что устройство может работать только при экстремальных температурах.

Лямбда-зонд – это электрическая деталь, сквозь которую проходят выхлопные газы. Самый важный элемент λ-зонда – это наконечник, который сделан из циркония, керамики и платиновым напылением. Внутренний защитный щиток контактирует с выхлопным потоком, а наружный – изнутри. Поскольку снаружи и внутри количество кислорода различается, то создаётся различающаяся разность напряжения.

Видео: Устройство датчика кислорода (лямбда зонда)

Посмотрите полезное видео, где подробно рассказывается про его устройство и принцип работы.

Копнём глубже и разберёмся, как работает кислородный датчик.

Принцип работы лямбда-зонда

Как я уже говорил ранее, лямбда-зонд измеряет только количество кислорода в отработавших газах. Через сколько минут начинает работать лямбда-зонд? Всё зависит, как он быстро прогреется до температуры 300-350°С. Если в нём есть нагревательный элемент, то кислородник начнёт работать значительно быстрее. Именно при повышенной температуре электролит λ-зонда начинает проводить электричество.

Что делает лямбда-зонд? Датчик производит эффективное измерение остаточного кислорода и сравнивает его объём с эталонным значением. При отклонении он начинает генерировать пониженное или повышенное выходное напряжение на электродах, что передаётся в электронный блок управления. На основе этих данных в горючее либо обедняется, либо обогащается.

А как же быть с тем, что после поворота ключа зажигания лямбда-зонд не работает, пока не прогреется? Коррекция состава топливно-воздушной смеси происходит на основе сигналов с таких лямбда-зондов , как обороты коленчатого вала ДВС, температура антифриза и положение дроссельной заслонки.

Расскажу более подробно о самом принципе работе устройства. Поскольку в кислороде находятся отрицательные ионы, они накапливаются на электродах с платиновым напылением. Когда температура лямбда-зонда достигает отметки 350°C, то разность потенциалов на электродах формирует напряжение.

Если кислорода в выхлопе много, то смесь считается бедная. Когда происходит сравнение с содержанием O2 с содержанием его в атмосфере, то формируется небольшая разность потенциалов. Образуется невысокое напряжение, которое равно 0,1-0,4 В.

Если кислорода в выхлопных газах мало, то смесь считается богатая. В этом случае формируется высокая разность потенциалов. Напряжение в этом случае достигает отметки 0,5-0,9 В.

Что происходит дальше? Первый (верхний, передний) лямбда-зонд в автомобиле передаёт указанное напряжение в ЭБУ двигателя. Причём первый лямбда-зонд считывает количество кислорода 3 раза в секунду. Система управления без остановки стремиться выставить среднее напряжение, которое составляет 0,4-0,6 в при значении остаточного кислорода равному единице. А поскольку работа мотора происходит в разных режимах, то напряжение изменяется как больше, так и меньше среднего значения. Узкополосный датчик может выявить лишь большие отклонения содержания кислорода в отработавших газах. При этом возникает скачок напряжения от 0,1 В до 0,9 В.

Второй (задний, нижний) лямбда-зонд работает по похожему принципу, как и первый. Поскольку он стоит сразу после катализатора, то содержание кислорода в выхлопе остаётся на одном и том же уровне. Это происходит благодаря постоянному напряжению, которое всегда удерживается в границах от 0,4 В до 0,6 В. Если этот λ-зонд или катализатор выйдет из строя, то мотор начнёт работать нестабильно во всех случаях.

ЭБУ на основе данных об объёме воздуха, который попал во впускной коллектор и данных с датчика абсолютного давления, решает, какое количество топлива впрыснуть в цилиндры мотора через форсунки. А данные с лямбда-зонда помогают ЭБУ «понять», прибавить или убавить количество горючего, чтобы автомобиль работал как надо.

Вообще работа λ-зонда по времени не линейна, значения меняются очень быстро, поэтому системе управления приходится постоянно оптимизировать топливную смесь. Мотор очень редко работает на 100% стехиометрической смеси, но система пытается всё время достичь эталона.

Кислородный датчик не выявляет информацию о том, какое количество кислорода в выхлопе, он лишь считывает данные о том, имеется ли свободный кислород в газах или нет. Наличие кислорода в топливной смеси говорит о том, что бензина в ней должно быть больше, потому что некоторая часть воздуха не вступила в окислительную реакцию. И наоборот, если свободного кислорода будет мало, а топлива больше, чем нужно, то выхлоп будет грязный, что приведёт к возникновению сажи. Если λ-зонд будет работать правильно, то разница между стехиометрическим и реальным составом топливной смеси будет минимальна. Смесь, грубо говоря, постоянно пребывает в условно-обогащённом и условно-обеднённом состоянии.

Если взять график вольтажа с лямбда-зонда, то он будет иметь вид синусоиды с резким скачками вверх и вниз. Топливо в смесь то добавляется, то перестаёт поступать.

Если же лямбда-зонд работает некорректно, то электронный блок управления будет работать по средним значениям, которые записаны в устройстве – аварийной карте. Сразу после этого на приборной панели загорится лампочка Check Engine. Разумеется, состав топливной смеси будет далёк от идеального. Из-за этого бензин начнёт улетучиваться на глазах, холостой ход авто будет нестабильный, ухудшится разгон. А в некоторых моделях из выхлопной трубы может валить чёрный дым и мотор работает чересчур тормознуто, поэтому придётся добираться до техстанции техобслуживания на буксире.

Видео: Как работает кислородный датчик

Наглядное видео про принцип работы лямбда-зонда. Рекомендую посмотреть.

Лямбда-зонд тоже может выходить из строя и иметь ограниченный срок службы. Об это расскажу ниже в статье.

Признаки неисправности лямбда-зонда и последствия

Кислородный датчик работает в очень тяжёлых условиях, под воздействием экстремально горячих выхлопных газов. Расскажу, как провести поверхностную диагностику для выявления поломки кислородника.

На неисправность и выход из строя лямбда-зонда могут указывать следующие признаки:

1. Моментальный набор оборотов двигателя до максимального значения и его отключение.
2. На приборной панели постоянно загорается контрольная лампа Check Engine. Так же лампа может временно включаться при резком разгоне.
3. Заметно увеличивается расход топлива.
4. На холостом ходу или малых оборотах мотор работает нестабильно. А в самых сложных случаях автомобиль не сможет поддерживать холостые обороты и без подгазовки он будет глохнуть.
5. Заметное уменьшение мощности и тяги двигателя внутреннего сгорания. Особенно это заметно при повышении оборотов, когда при нажатии педали газа впрыск топлива происходит с задержкой.
6. Сильный бензиновый запах из выхлопной трубы, который к тому же является очень токсичным.
7. Автомобиль может двигаться рывками, отмечается неустойчивая работа двигателя.
8. В подкапотном пространстве слышны посторонние звуки.
9. Слышно потрескивание в области каталитического нейтрализатора после выключения мотора.
10. Возможно появление сигналов о том, что смесь переобогащённая, хотя это не так.
11. После того, как мотор выключен, слышно потрескивание и чувствуется запах сероводорода.

Обращу ваше внимание, что указанные неисправности могут указывать на поломку других деталей автомобиля. Например, резкий бензиновый запах из трубы может указывать на выход катализатора из строя или поломки свечей зажигания.

В зависимости от модели автомобиля поломка кислородного датчика может как сильно ухудшить вождение автомобилем, так и нет.

К каким последствиям могут привести вышеуказанные проблемы?

1. Повышенный расход топлива. В большинстве случаев расход невысокий, то в некоторых моделях он может быть колоссальным.
2. Значительное ухудшение разгона.
3. Выхлоп становится токсичным. Он приобретает серый или синий оттенок, запах резкий.

Срок службы лямбда-зонда

Сколько служит лямбда-зонд? Скажу сразу – это один из часто изнашиваемых датчиков в автомобиле. Это происходит из-за того, что эта деталь постоянно контактирует с горячими выхлопными газами. Также его ресурс напрямую зависит от качества используемого топлива и состояния мотора.

Циркониевый лямбда-зонд может «ходить» от 60 до 130 тыс. км пробега. Всё зависит от условий, в которых будет эксплуатироваться автомобиль и состояния двигателя внутреннего сгорания.

На практике, в среднем, лямбда-зонд ходит от 40 до 80 тыс. км пробега. А начать проверять состояние λ-зонда уже надо каждые 10 тыс. км пробега.

Причины неисправности датчика кислорода

Перечислю распространённые причины поломки лямбда-зонда:

1. Заправка некачественным или этилированным бензином. Особенно вредно для авто, если в топливе много свинца. Свинец уничтожает платиновые электроды устройства за несколько заправок.
2. Если при установке лямбда-зонда применялся нетермостойкий силиконосодержащий герметик. При высоких температурах он вулканизируется.
3. Перегрев устройства из-за проблем с зажиганием. Это приводит к уменьшению ресурса λ-зонда.
4. Слишком часто пытались завести мотор. В конце концов это приведёт к попаданию горючего в выпускной коллектор.
5. Охлаждающая жидкость попала в выхлопную систему.
6. Проблемы с контактами кислородного датчика (обрыв сигнальных или питающих проводов, нарушение изоляции, окисление, замыкание на массу цепи λ-зонда).
7. Плохая герметичность в выхлопной системе. К примеру, это может произойти из-за прогорания прокладки между каталитическим нейтрализатором и коллектором.
8. Поломка цепи подогрева. Датчик в этом случае сможет возобновить работу при его нагреве выхлопными газами до нужной температуры.
9. Замыкание лямбда-зонда. λ-зонд придётся заменить на новый.
10. Загрязнение кислородного датчика. Со временем лямбда-зонд будет загрязняться продуктами сгорания горючего. Это может привести к некорректной передаче данных с датчика. Поэтому λ-зонд через определённое время меняют на новый, желательно оригинальный.
11. Механическое повреждение устройства. Как правило, оно появляются при поездках по бездорожью, авариях или некачественном ремонте автомобиля.
12. На наконечник лямбда-зонда попала жидкость или посторонний предмет.
13. Чистка корпуса λ-зонда средствами, которые для этого не подходят.
14. Попадание масла в систему выхлопных газов из-за изношенных маслосъёмных колец (или колпачков).

Сильно уменьшает ресурс датчика состояние других деталей ДВС. Это «убитое» состояние маслосъёмных колец, слишком богатая смесь, попадание антифриза (охлаждающей жидкости) в цилиндры. Если при исправном устройстве количество углекислого газа не более 0,3%, то при выходе λ-зонда этот показатель может достигать 7%.

Если выходят из строя оба датчика кислорода, то машина может выйти из строя – придётся вызывать автоэвакуатор.

Как проверить кислородный датчик

Расскажу про методы, с помощью которых можно проверить состояние кислородного датчика. Отмечу, что при наличии любых поломок на приборной панели включиться лампочка – Check Engine (например, это происходит при появлении ошибок в электронном блоке управления p0130, p0136, p0135 или p0141).

Визуальная проверка

Для начала диагностики следует внимательно осмотреть все соединения проводов и клемм с лямбдой, а также сам датчик на наличие механических повреждений. Иногда могут присутствовать пережатия контактов в разъёмах, поэтому осмотр надо начать именно с них. Затем надо выкрутить кислородник из коллектора и изучить защитный кожух. Если на нём имеются отложения, то их надо удалить.

Визуальный осмотр λ-зонда:

1. Наличие сажи означает, что нагреватель кислородника неисправен или применяется «богатая» горючая смесь. Сажа засоряет лямбда-зонд и ухудшает его реагирование на состав выхлопных газов.
2. Если при визуальной проверке датчика на защитной трубке имеются сажа серо-серебристого или белого цвета, то устройство надо менять целиком. Это указывает на то, что применялись присадки к горючему или маслу.
3. Если налёт блестящий, то значит в топливе много свинца, поэтому лучше сменить заправку, если вы не хотите быстро потерять автомобиль.

Проверка мультиметром (тестером)

Этот прибор поможет выявить напряжение в нагревательной цепи, состояние нагревательного элемента, проходит ли сигнал датчика, а также «опорное» напряжение. Мультиметр только показывает, исправен лямбда-зонд или нет.

1. Завести мотор, при этом разъём с лямбда-зонда не снимаем.
2. Измерительные щупы вольтметра прикрепляем к нагревательной цепи.

На устройстве значения должно соответствовать напряжению АКБ, то есть 12 В.

Поскольку плюс «передаётся» от батареи к лямбде через предохранитель, то при отсутствии показаний на мультиметре, причину поломки надо искать в этой цепи.

Минус «передаётся» на лямбду от ЭБУ. При отсутствии показаний поломку надо искать в цепи от блока управления к датчику.

Проверка «опорного» напряжения.

1. Завести мотор.
2. Замерить напряжение между массой и сигнальным проводом.

Значения на мультиметре должны быть 0,45 В.

Диагностика нагревателя.

1. Мультиметр переключаем в режим омметра.
2. Отсоединяем разъём.
3. Измеряем сопротивление между контактами нагревательного элемента.

Цифры здесь могут быть различные, но нормальные значения должны варьироваться от 2 до 10 Ом.

Если сопротивления нет, то есть вероятность разрыва электрической цепи нагревателя.

Проверяем сигнал датчика.

1. Заводим движок.
2. Ждём, пока он прогреется.
3. Соединяем измерительные щупы с сигнальным проводом и на массу.
4. Повышаем обороты мотора до 2500—3000 и отпускаем педаль газа.
5. Следим за показателями напряжения.

Нормальные значения напряжение при измерении сигнала кислородного датчика – от 0,1 В до 0,9 В.

Видео: λ-зонд. Проверка, замена

Как определить неисправность кислородного датчика с помощью мультиметра. Что же должен показывать рабочий датчик?

Проверка осциллографом

Этот измерительный прибор имеет преимущество в возможности выявления времени между однообразными изменениями выходного напряжения. Этот показатель должен быть не более 120 миллисекунд.

Как проверить датчик осциллографом?

1. Соединяем щуп измерительного устройства с сигнальным проводом.
2. Сигнал λ-зонда всегда проверяется при работающем прогретом двигателе. Заводим и прогреваем мотор.
3. Повышаем число оборотов до 2500—2600.
4. При температуре +25 по Цельсию сопротивление будет составлять 2-14 Ом (как правило, об этих значениях указывает производитель устройства лямбда-зонда).
5. Затем надо проверить напряжение, которое подведено к нагревательному элементу: при работающем моторе и подключённом разъёме оно должно быть не меньше 10,5 В. Если этот показатель меньше, то следует проверить напряжение проводов и АКБ.

Отмечу, что осциллограф может показать наибольшее число поломок лямбда-зонда.

Применять профессиональный осциллограф вовсе не нужно, можно применить специальную программу на ноутбуке.

На этом рисунке изображён график правильной работы кислородного датчика. На сигнальный провод транслируется сигнал в виде ровной синусоиды в допустимых границах. Небольшие изменения указывают на то, что датчик постоянно проверяется.

График правильной работы кислородного датчика

На нижеуказанных рисунках изображены графики неисправного датчика.

График работы очень грязного лямбда-зонда
График работы лямбда-зонда на обеднённой смеси
График работы лямбда-зонда на богатой смеси
График работы лямбда-зонда на очень бедной смеси

Как устранить неисправность датчика кислорода

Идеальной технологии ремонта лямбда-зондов нет. Если произошла поломка, то деталь следует полностью заменять. Конечно, есть некоторые методики восстановления кислородника, но она не всегда срабатывает. Чаще всего датчик перестаёт работать из-за появления нагара на наконечнике. Если отложения удалить, то лямбда-зонд начинает работать корректно.

Первый метод

Следует снять защитный колпачок при помощи надрезов напильником в основании устройства. Если не получится, то можно сделать несколько маленьких отверстий по 5 мм. Отмечу, что после очистки защитный колпачок надо закрепить обратно при помощи аргоновой сварки. При установке датчика резьбу надо смазать термопастой, избегая её попадания на чувствительный наконечник.

Процедура по очистке:

• Поместить в стеклянную тару 100 мл ортофосфорной кислоты.
• Аккуратно поместите наконечник в кислоту. Весь λ-зонд помещать в ёмкость нельзя! Ждать примерно 20 минут, за это время ортофосфорная кислота сможет удалить нагар.
• Затем датчик надо промыть водой и просушить.

Бывает, что с первого раза не удастся убрать отложения, поэтому придётся выполнить много процедур. Если и это не помогло, то надо провести очистку при помощи ненужной зубной щёточки.

Второй метод

Нагар на кислородном датчике выпаливается. Кроме ортофосфорной кислоты понадобится газовая горелка (ну или обычная газовая плита).

1. Смочите наконечник датчика в ортофосфорной кислоте.
2. Аккуратно взять λ-зонд с другой стороны плоскогубцами и поднести к газовой горелке.
3. Ортофосфорная кислота на наконечнике закипит, образуя зелёную соль. Вместе с солью будет удаляться и нагар.
4. Необходимо повторять эту процедуру столько раз, пока сажа полностью не уйдёт, а лямбда-зонд станет блестящим.

Видео: Как промыть лямбда-зонд? Помогает ли чистка?

Это видео — эксперимент, что же поменяется после чистки лямбда-зонда? Снизится ли расход топлива, уйдут ли ошибки датчика.

Зачем менять лямбда-зонд

Во многих случаях потребуется полная замена датчика кислорода, о чём и утверждают автопроизводители. Но поскольку цены на λ-зонд довольно завышенные, это отпугивает автомобилистов постоянно тратить деньги на устройство.

Хорошей заменой лямбда-зонда является установка вместо него универсального датчика, который дешевле оригинала и подходит многим маркам авто. Либо можно попробовать установить поддержанный кислородник на гарантии или выпускной коллектор с установленным в нём лямбда-зондом.

Оригинальные датчики и конструктивно похожие циркониевые лямбда-зонды взаимозаменяемы. Можно заменить неподогреваемые устройства на подогреваемые, но никак не наоборот! Но здесь могут не совпасть разъёмы, а также может отсутствовать провод питания для нагревателя. Что же делать в этом случае? Провода можно проложить самому, а вместо разъёма применить стандартные контакты для автомобиля.

Отмечу, что вероятность обрыва проводов намного выше, чем поломка самого кислородного датчика. Поэтому, при малейших подозрениях на поломку датчику надо первым делом отсоединить разъём и проверить его состояние, а также изучить провода на предмет деформации. Чаще всего провода переживаются в местах входа в разъём. Только после этого следует измерить напряжение λ-зонда в разных режимах работы мотора.

Обманка лямбда-зонда

Если появился индикатор Check Engine на панели приборов из-за плохо работающего лямбда-зонда, то можно воспользоваться обманкой лямбда-зонда. Она бывает электронной и механической.

Но отмечу, что попытка замены оригинального устройства обманкой не приведёт ни к чему хорошему. Электронный блок не определит сторонние сигналы, и никак их не будет применять для коррекции топливной смеси.

Механическая обманка выглядит в форме стальной или бронзовой проставки, где высверливают отверстие, через которое выхлопные газы в него попадают. Отработавшие газы вступают в реакцию с керамической крошкой, которую предварительно надо покрыть каталитическим слоем. В итоге происходит окисление CH и CO кислородом, благодаря чему уменьшается концентрация вредных веществ выхлопных газов при его выходе наружу. А если на авто находится 2 датчика, то сигналы между ними будут различаться (в виде синусоиды). ЭБУ «поймёт», что λ-зонды работают корректно. Это самый недорогой тип обманки.

Электронная обманка технологически сложнее, в него встроен микропроцессор. Она не только сможет «обмануть» ЭБУ, но и обеспечить его корректное функционирование.

Рассмотрим такой вопрос, как выбрать хороший кислородный датчик.

Лямбда-зонд какой фирмы лучше

Если выяснилось, что следует заменить кислородный датчик, то не надо бежать в ближайший автомагазин и выбирать, какой подешевле. Хочу отметить, что многие автопроизводители утверждают, что их лямбда-зонды универсальные, и они совместимы с той или иной маркой авто. Но здесь обнаруживаются следующие подводные камни.

Несовместимость кислородного датчика с вашей маркой авто может проявиться через определённый промежуток времени. На самом деле устройства могут иметь разную резьбу и конструкцию, а подходящий только принцип работы. Поэтому рекомендовано приобретать только оригинальное устройство с точно такой же маркировкой, что и на сломанном.

Как подобрать лучший лямбда-зонд? Вот небольшой список проверенных фирм, которые выпускают хорошие устройства:

1. Bosch. Оригинальные запчасти имеют специальную наклейку с голограммой и защитным кодом. Последние цифры на коде должны совпадать с последними цифрами кислородного датчика.
2. Denso. При выборе детали обратите внимание на наличие особых наплавов из металла, качество резьбы и сварки. Все обозначения на оригинальных устройствах не смогут стереться даже при их попытке стереть твёрдым предметом.
3. NGK. Это европейский бренд, запчасти которого автопроизводителей применяют при заводской сборке многих автомобилей. Качество комплектующих высокое.

Чтобы выбрать наиболее подходящий лямбда-зонд, можно проконсультироваться со своим автомехаником, который точно скажет тип нужного устройства. Лучше всего на датчике не экономить, чтобы не пришлось через некоторое время покупать устройство снова.

Как продлить ресурс кислородного датчика

1. Заправляйте автомобиль только на надёжных АЗС.
2. Между запусками мотора должна быть пауза не менее 30 секунд.
3. При проверке цилиндров не отключайте свечи зажигания.
4. Не перегревайте выхлопную систему авто.
5. Не рекомендуется обрабатывать наконечник датчика агрессивными химическими средствами.
6. Не применяйте герметики для фиксации λ-зонда.
7. Периодически проверяйте герметичность в местах соединения трубы и лямбда-зонда.

Видео: Лямбда зонд может убить самый надежный двигатель. Симптомы, как диагностировать

Как правильно диагностировать неисправный датчик кислорода? Внимательно смотрим видеоролик.

Лямбда-зонд – это довольно важный датчик в автомобиле, который следит за наличием кислорода в выхлопных газах. А это необходимо для того, чтобы топливная смесь была наиболее подходящей для работы двигателя в разный момент времени. Также существенно уменьшается выхлоп вредных веществ в окружающий воздух, что хорошо для экологии в целом. А ведь автопроизводители обязаны выпускать автомобили в соответствии с жесткими экологическими нормами, особенно в европейских странах.

Принцип работы кислородного датчика – в постоянном измерении количества остаточного кислорода в выхлопных газах.

Датчик относит к так называемой «дыхательной» системе автомобиля, если сравнивать устройство автомобиля с живым организмом. Причём работает λ-зонд при экстремально высокой температуре при постоянном напряжении, постоянно передавая данный в электронный блок управления. Применяют несколько разных видов кислородных датчиков (чаще всего циркониевый), а в некоторых марках авто их 2 или даже 4 штуки. Кислородный элемент устанавливают в выпускном коллекторе перед катализатором, а другое устройство устанавливают в подкапотное пространство.

Чтобы сохранить максимальный ресурс датчика рекомендуется заправляться только на проверенных автозаправочных станциях.

Лямбда-зонд: важный датчик с непонятным названием

В 1899 году немецкий профессор Вальтер Нернст разработал «Ячейку Нернста» — газонепроницаемый керамический электролит, который начинает проводить ток при температурах выше 620 °F (327 °C). Ячейка Нернста переносит ионы кислорода из воздуха внутри ячейки в воздух за ее пределами и генерирует при этом электрический ток. Уровень напряжения зависит от разницы в содержании кислорода в газах внутри и снаружи ячейки. В начале XX века у этого изобретения было мало практического применения, но именно оно сделало возможным создание лямбда-зондов.

Технология нашла свое применение только в 1968 году. В компании Bosch придумали применять лямбда-зонд для измерения содержания кислорода в плавильных печах, которые применяли при производстве аккумуляторов. И уже совсем скоро — в 1970-х — датчики нашли применение в автомобилях. Тогда Агентство по охране окружающей среды (EPA, США) ввело правила по выбросам выхлопных газов.

Для соответствия этим правилам двигатель должен был быть оснащен каталитическим нейтрализатором. Для того, чтобы он не забился и проработал как можно дольше было важно, чтобы выхлопные газы были чище. Нужен был датчик, который будет влиять на состав топливо-воздушной смеси.

Создать работающий лямбда-зонд получилось не сразу. Первые образцы датчиков в условиях лаборатории выдерживали около часа, а потом просто сгорали. Работающую модель удалось получить только в 1975 году, ее ресурс был 250 часов. Первым серийным автомобилем, оснащенным лямбда-зондом, стала Вольво 240 для рынка США — это произошло в 1977 году. Через 5 лет появилось второе поколение зондов — с электрическим подогревом.

Второй лямбда-зонд — тот, что стоит после катализатора, стал обязательным в 1999 году в связи с появлением стандарта диагностики On Board Diagnostics (OBD).

Датчик называют по-разному: датчик кислорода, лямбда-зонд, зонд лямбда. Греческой буквой λ (лямбда) обозначают коэффициент избытка воздуха в топливно-воздушной смеси. А кислородным датчиком его называют потому, что он измеряет количество кислорода в выхлопных газах. Каждое из названий корректно, но в каталогах автозапчастей чаще встречается именно лямбда-зонд.

В этой статье мы разберемся, какая от лямбда-зондов польза, когда их нужно менять и как Meyle может в этом помочь.

Как работает лямбда-зонд

Лямбда-зонды развивались одновременно с развитием систем впрыска. Состав выхлопных газов требовалось измерять все более точно и в более широком диапазоне. В первых зондах не было подогрева, они работали как гальванический элемент. Такому датчику для работы требуется небольшое количество кислорода, поэтому он не полностью герметичен для воздуха со стороны проводки. Но от воды, конечно же, защищен.

Ранние версии зондов состоят из двух электродов: внешний — внутри системы выпуска, в среде выхлопных газов, а внутренний — снаружи и контактирует с воздухом из атмосферы. При температуре выхлопа более 300 °С между электродами появляется электрическое напряжение, которое и регистрирует блок управления двигателем. Сигнал передается по одному или двум проводам.

Зонды этого типа влияют на работу мотора только в некоторых режимах. Например, до достижения нужной температуры такой датчик бесполезен: двигатель работает без коррекции по нему и использует стандартную программу.

Современные кислородные датчики имеют принудительный электрический подогрев, для подключения требуется 3 и более проводов. Их измерения намного точнее, а принцип работы немного другой. Внутри такого зонда есть специальные накачивающие ячейки. Датчики генерируют напряжение постоянно, а сила электрического тока меняется в зависимости от количества кислорода в составе выхлопных газов. Блок управления считывает это изменение в реальном времени — так смесь корректируется быстрее.

Первый кислородный датчик в правильно функционирующей выхлопной системе отслеживает наличие кислорода выхлопе не менее 100 раз в секунду и передает эту информацию в ЭБУ автомобиля. На основе этих данных блок управления может корректировать подачу топлива, момент зажигания или иные параметры чтобы соотношение воздуха и топлива было идеальным. Так двигатель будет работать максимально эффективно.

Зонды лямбда работают в очень жестких условиях и от постоянной смены температур, а также влажности неизбежно ржавеют. Поверхностная ржавчина на работоспособности не отражается. Фото: ValDeMaar76/DRIVE2

Датчик до и после катализатора

С тех пор, как ввели экологические нормы Евро-3 — а в Евросоюзе это было в 1999 году, — устанавливают минимум два лямбда-зонда.

Первый зонд ставят в выпускном коллекторе, до катализатора. От этого датчика блок управления получает основную информацию для корректировки топливно-воздушной смеси. Второй лямбда-зонд устанавливают в выхлопной системе после катализатора: он измеряет содержание кислорода в очищенных выхлопных газах и влияет на смесеобразование гораздо меньше — корректировки по нему незначительны. Но именно он дает понять, что с катализатором что-то не так.

Нередко пишут, что первый и второй лямбда-зонды отличаются, но это не всегда так. У многих автомобилей они абсолютно одинаковы и это подтверждает каталог. Но и отличия тоже возможны, поэтому выбирать датчик для замены нужно тщательно и строго по оригинальному каталогу автопроизводителя.

Классическая для современных автомобилей схема: один датчик до катализатора, другой — после

Первый лямбда-зонд Audi A5 установлен очень близко к двигателю, сразу после турбины. Катализатор расположен после него. Фото: 8StringGuitarist/DRIVE2

Можно ли ездить без лямбда-зонда

Мы не в коем случае не предлагаем выкрутить датчик физически и оставить отверстие в выпуске или выхлопной трубе. Выхлопные газы в районе датчика нагреваются до 900 °С и могут повредить ближайшие детали. Но если датчик вышел из строя или повредилась его проводка, машина сможет передвигаться самостоятельно. Скорее всего, на панели приборов загорится лампа “check engine” и в память ЭБУ запишутся соответствующие ошибки. Возрастет расход топлива, а мощность двигателя упадет. На некоторые не самые современные машины есть заводские прошивки для блока управления — они полностью исключают показания лямбда-зондов из процесса регулирования смеси. Естественно, это снижает эффективность работы двигателя. Но лишь подтверждает, что поломка кислородного датчика не превратит автомобиль в недвижимость.

Когда и зачем менять лямбда-зонд

В отличии от датчиков положения коленвала или датчика детонации, кислородный датчик изнашивается. Постоянные циклы нагрева и охлаждения, бензин низкого качества и факт, что на его поверхности оседают различные вещества — всё это приводит к поломке датчика. Еще до того, как появится «чек», можно понять, что первая «лямбда» работает некорректно: динамику упадет, а расход топлива увеличится. Состояние второго зонда оценить сложнее, его влияние на работу двигателя значительно меньше. Из-за установки после катализатора условия работы второй лямбды более щадящие, она реже выходит из строя. Точно определить состояние зондов поможет компьютерная диагностика: она может показать ошибки по кислородным датчикам, а также их электрические параметры.

Определить средний ресурс зондов невозможно, сразу и резко они не ломаются. Можно лишь говорить о том, что профилактическая замена «лямбды» в машине с пробегом более 100 000 километров может порадовать владельца динамикой почти как у нового автомобиля. Расход бензина тоже может сократиться.

Старый и новый лямбда-зонды для Рено Меган 2. Фото: Alex-rus45/DRIVE2

Стоит ли покупать универсальные лямбда-зонды

В магазинах автозапчастей можно найти так называемые универсальные лямбда-зонды. Особо популярны датчики иностранных фирм для отечественных автомобилей. Казалось бы, отличное предложение: фирма-производитель с именем и хорошая цена в пределах пары тысяч рублей. Но сэкономить с такой покупкой получится не всегда.

Во-первых, его вряд ли можно назвать абсолютно универсальным: он может не подойти по резьбе или по типу крепления. У одних машин лямбда просто вкручивается, у других — крепится с помощью фланца.

Во-вторых, разъем для подключения зонда тоже отличается. Работы по подгонке универсальной лямбды к проводке автомобиля могут потребовать лишнего времени и денег. Вряд ли получится перепиновать разъем со старого датчика без специальной оснастки и расходных материалов.

Кислородный датчик с фланцевым креплением. Фото: Ksit/DRIVE2

Пример установки универсального лямбда-зонда. Потребовалось подогнать проводку для соединения через штатный разъем. Зонд стоил дешево, но качественно сделает такую работу не каждый. Фото: johnson9897/DRIVE2

Лямбда-зонды MEYLE

Датчики изготовлены в соответствии с самыми высокими стандартами MEYLE, в точности повторяют спецификации оригинальных деталей и проходят полную проверку функциональности. Параметры электрического тока, которые генерирует лямбда-зонд MEYLE, идентичны параметрам оригинального зонда вашей машины.

Кислородный датчик MEYLE для автомобиля MINI Cooper в кузове R50-R53. Фото: Meyle

При производстве учитываются не только год выпуска и модификация автомобиля, но и место расположения датчика. В каталоге будет указано какой именно датчик вы покупаете — первый, до катализатора, или второй, после него. Кроме фотографии датчика целиком в каталоге вы найдете фотографии разъема для подключения, а также номера оригинальных деталей производителя автомобиля. Это позволяет исключить ошибки при подборе и легко выбрать нужный лямбда-зонд.

В каталоге MEYLE можно найти детальные фото разъёмов для подключения лямбда-зондов . Фото: Meyle

Для оптимизации расходов сервисов и магазинов автозапчастей на хранение и товарный запас некоторые оригинальные позиции OE могут быть объединены в одну деталь MEYLE. Но так может быть, только если рабочие характеристики полностью совпадают и это подтвердили инженеры. Например, поводом не дублировать наименования деталей может стать длина проводки — но только если разница незначительна. Также поводом для унификации лямбда-зондов Meyle будет цвет разъёма, у оригинальных деталей с разными номерами это может быть единственным отличием.