Лямбда-зонд – устройство, которое распознает состав выхлопных газов, чтобы контролировать характер преобразования топлива в двигателе. Это многокомпонентное приспособление, его составляющие делаются из термостойких материалов. Устройство устанавливают перед катализатором выхлопной системы, а функционировать оно начинает при высокой температуре. Иногда датчиков бывает два – перед и после катализатора.
По мере нагревания приспособления на его электродах возникает выходное напряжение. Тогда лямбда-зонд измеряет остаточный кислород в выхлопных газах авто. Если его значение отклоняется от нормы, сигнал подается к ЭБУ, который восстанавливает состав топливно-воздушной смеси.
Обманка – деталь, которая дополняет приспособление, корректирует поступающий от него сигнал. Бывают двух видов – механическая (газ проходит сквозь нее и окисляется, объем кислорода снижается, ЭБУ получает более корректное значение показателя) и электронные (поддерживает работу системы регулировки силового агрегата авто, анализирует реальный состав выхлопа, на основе чего корректирует подаваемый ЭБУ сигнал; в результате двигатель работает в штатном режиме, несмотря на неисправный катализатор или его отсутствие).
Лямбда-зонд бывает узкополосный и широкополосный. В первом случае способен анализировать только штатные значения напряжения, что может привести к нарушениям работы двигателя из-за неверно измененной концентрации горючего в топливной смеси. Широкополостной состоит из двухточечного и закачивающего элементов; олучает кислород из выхлопной системы под воздействием силы тока; держит постоянное напряжение между электродами, а если оно растет, к ЭБУ подается сигнал; после этого блок корректирует состав топливной смеси.
Схема работы узкополосного лямбда-зонда
Отличие широкополосного зонда от узкополосного в том, что он измеряет концентрацию кислорода в выхлопных газах на любых оборотах двигателя. Его диапазон от 0 до 5 вольт. У узкополосного он только 0-1.
Кислородный датчик работает на 50000-100000 км пробега. Если несколько раз залить в бак некачественный бензин, датчик может выйти из строя практически сразу.
Если подогрев лямбда-зонда не работает , приспособление не почувствует проблем с составом топливной смеси. И двигатель будет работать с повышенной нагрузкой, а токсичность выхлопных газов резко увеличится. Как и расход топлива.
Последствия поломки: двигатель начнет функционировать нестабильно даже на холостом ходу, повышается расход топлива, наинается плохое очищение выхлопных газов катализатором; авто двигается рывками, плохо слушается; мощность мотора снижается.
Как понять, что устройство сломалось: машина в движении начинает дергаться; из-под капота доносятся нехарактерные звуки; на приборной панели светится индикатор; мощность двигателя падает, а педаль акселератора срабатывает медленнее; из выхлопной трубы появляется резкий и неприятный запах; мотор перегревается. При полном выходе из строя авто может и не поехать.
Читайте подробнее в нашей статье о том, как работает лямбда-зонд.
Читайте в этой статье
Что за устройство лямбда-зонд
В современных автомобилях устанавливается множество датчиков, которые не только позволяют лучше контролировать работу разных его систем, но и повышают экобезопасность. Одно из приспособлений – лямбда-зонд. Устройство распознает состав выхлопных газов, чтобы контролировать характер преобразования топлива в двигателе.
Если соотношение горючего и воздуха перестает быть оптимальным, датчик информирует об этом электронный блок управления системы впрыска. Тот приводит состав смеси в норму путем уменьшения или увеличения объема подаваемого топлива.
Как работает лямбда-зонд в автомобиле
Чтобы разобраться, как работает лямбда-зонд в автомобиле, нужно понять, из чего он изготовлен. Это многокомпонентное приспособление, его составляющие делаются из термостойких материалов. Устройство устанавливают перед катализатором выхлопной системы, а функционировать оно начинает при высокой температуре. Иногда датчиков бывает два – перед и после катализатора.
По мере нагревания приспособления на его электродах возникает выходное напряжение. И лямбда-зонд приобретает возможность измерить остаточный кислород в выхлопных газах авто. Если его значение отклоняется от нормы, сигнал подается к ЭБУ, который восстанавливает состав топливно-воздушной смеси.
Что такое обманка и для чего она нужна
Одна из поломок может затронуть катализатор выхлопной системы, после чего выброс отработанных газов увеличивается. Его можно удалить или заменить пламегасителем. Но двигатель начинает работать в аварийном режиме из-за неверного сигнала лямбда-зонда.
Уберечь от этого может обманка. Деталь дополняет приспособление, корректирует поступающий от него сигнал. Обманки бывают двух видов:
- Механические . Газ проходит сквозь такую деталь и окисляется. В результате объем кислорода снижается, ЭБУ получает более корректное значение показателя. Системе дается информация в том виде, в каком она бывает при исправно работающем катализаторе.
- Электронные . Это более сложное устройство на базе микропроцессора. Вот как работает обманка лямбда-зонда электронного типа: поддерживает работу системы регулировки силового агрегата авто, анализирует реальный состав выхлопа, на основе чего корректирует подаваемый ЭБУ сигнал. В результате двигатель работает в штатном режиме, несмотря на неисправный катализатор или его отсутствие.
Схема подключения электронной обманки
Что означает широкополосный
Приспособления бывают узкополосные и широкополосные. В первом случае они способны анализировать только штатные значения напряжения. То есть информацию, передаваемую при низких оборотах двигателя. Все остальное считывает с погрешностью, а на ЭБУ поступает не вполне корректный сигнал. Это может привести к нарушениям работы двигателя из-за неверно измененной концентрации горючего в топливной смеси.
Как работает широкополосный лямбда-зонд:
- состоит из двухточечного и закачивающего элементов;
- благодаря такому строению получает кислород из выхлопной системы под воздействием силы тока;
- держит постоянное напряжение между электродами, а если оно растет, к ЭБУ подается сигнал;
- после этого блок корректирует состав топливной смеси.
Схема работы широкополосного датчика кислорода
Отличие широкополосного зонда в том, что он измеряет концентрацию кислорода в выхлопных газах на любых оборотах двигателя. Его диапазон от 0 до 5 вольт. У узкополосного он только 0-1.
Работает ли лямбда зонд без катализатора
Выход из строя катализатора выхлопной системы (очистителя отработанных газов) – одна из частых проблем, вызывающая сложности с функционированием двигателя. Так бывает, если контролирующих датчиков два: один установлен перед приспособлением, а другой после него.
В этом случае содержание кислорода в выхлопах, прошедших через катализатор, изменится. Это обнаружит стоящий после него датчик. Он и передаст ложный сигнал на ЭБУ о необходимости коррекции состава топливной смеси. И в данном случае ответ на вопрос, работает ли лямбда зонд без катализатора, отрицательный. Ведь он подает сигнал, основанный на искаженных сведениях. Здесь нужно ставить обманку.
Другой вариант – сделать перепрошивку «мозгов» авто, поменять катализатор на пламегаситель и удалить датчик. Иначе начнутся проблемы с впрыском, что может привести к высокому расходованию бензина, повышению нагрузки на двигатель, поломке.
Кислородный датчик в некоторых авто располагается и только перед катализатором. Тогда лямбда-зонд анализирует выхлопные газы, еще не прошедшие через очиститель. То есть данные не искажаются, работает катализатор или нет. С поломкой очистителя увеличивается лишь количество ядовитых газов из выхлопной трубы.
Сколько работает вообще
Кислородный датчик – одна самых чувствительных составляющих машины. Его хватает на 50000-100000 км пробега. Но сколько работает лямбда-зонд, зависит также от:
- условий эксплуатации авто;
- исправности двигателя;
- типа устройства (неподогреваемое, подогреваемое, планерное);
- качества топлива.
Последний фактор особенно важен. Если несколько раз залить в бак некачественный бензин, датчик может выйти из строя практически сразу.
Смотрите в этом видео о том, как работает лямбда-зонд:
Если не работает подогрев
Кислородный датчик начинает анализировать состав выхлопа после того, как сам нагреется до 300-400 градусов. Если подогрев лямбда-зонда не работает, приспособление не почувствует проблем с составом топливной смеси. И двигатель будет работать с повышенной нагрузкой, а токсичность выхлопных газов резко увеличится. Как и расход топлива.
Выходом станет только замена датчика полностью или его удаление вместе с прошивкой «мозга» машины.
Последствия поломки
Неисправность кислородного датчика пагубно скажется прежде всего на двигателе. Он начнет функционировать нестабильно даже на холостом ходу. Когда не работает лямбда-зонд, последствия бывают и такими:
Мощность двигателя падает, а педаль акселератора при воздействии на нее срабатывает медленнее;
По этим изменениям нетрудно понять, как работает неисправный лямбда-зонд. Если же он окончательно вышел из строя, авто может и не поехать. При разгерметизации датчика «мозг» машины получает множество сигналов о проблемах, и система управления впрыском блокируется.
Если кратко говорить о том, как работает лямбда-зонд, он дольше поддерживает двигатель в рабочем состоянии, экономит топливо, сокращает токсичность выхлопа. Нужно регулярно проверять его у специалиста, следить за качеством горючего и системой охлаждения мотора. А при выходе из строя датчика обязательно поменять его.
Полезное видео
Смотрите в этом видео о том, как правильно проверить лямбда-зонд:
Не нашли ответа на свой вопрос? Узнайте, как решить именно Вашу проблему - позвоните прямо сейчас по телефону:
Лямбда-зонд представляет собой кислородный контроллер. Он используется для контроля и балансировки пропорций воздуха и топлива при образовании горючей смеси. Правильное функционирование элемента позволит предотвратить дестабилизацию рабочего процесса мотора. Для определения причины поломки надо знать признаки неисправности лямбда-зонда.
[ Скрыть ]
Внешние признаки и причины
Если система подогрева лямбда-зонда или само устройство в автомобиле не работает, симптомы неисправного состояния будут следующими:
- Силовой агрегат стал работать менее стабильно. Обороты могут самопроизвольно увеличиваться и падать. Мотор часто глохнет, особенно на светофорах.
- Снизилось качество горючей смеси, которая подкачивается воздухом в систему цилиндров. Если исправность датчика была нарушена, это станет причиной перерасхода горючего.
- Подача горючего стала неэффективной, топливо попадает в камеры сгорания бесконтрольно. Это может привести к появлению неполадок в работе агрегата, а также электронной системы авто.
- Со временем может проявляться прерывистость работы мотора при функционировании на холостых оборотах. На максимальных — эффективность работы ДВС также будет менее низкой.
- Появились неполадки в функционировании электронных систем. Из-за необходимости ремонта датчика отдельные отсеки силового агрегата будут работать нестабильно. Это связано с тем, что импульсные сигналы о неисправности подаются с задержкой.
- Во время движения транспортное средство стало дергаться. Особенно когда машина идет в гору.
- При функционировании двигателя на любых оборотах могут появляться хлопки.
- Двигатель стал с замедлением реагировать на нажатие педали газа. Ускорение происходит, но не сразу.
Одним из важных симптомов является загорание индикатора Чек Энджин либо лампочки выхода из строя кислородного контроллера на приборном щитке авто.
Причины, по которым работоспособность датчика кислорода будет нарушена, могут возникать не сразу, поэтому выход из строя детали происходит в несколько этапов:
- На первом начинает функционировать нестабильно. Периодически сигнал с устройства пропадает, информация подается в обширном диапазоне. Это приводит к ухудшению качества горючей смеси, а также нестабильной работе оборотов. На начальном этапе происходит подергивание машины при движении, проявляются нехарактерные для работы ДВС хлопки, на приборке может загореться индикатор неисправности.
- На следующем этапе лямбда-зонд перестает функционировать на холодном моторе, пока агрегат не прогреется. Симптомы неполадок будут аналогичными, только проявляются с большей силой. Может снизиться мощность мотора машины, появится отклик при нажатии на педаль газа. В итоге это может привести к перегреву ДВС.
- На третьем этапе кислородный датчик обычно полностью выходит из строя. Мощность силового агрегата еще больше падает, это явно проявляется при езде на высокой скорости. Из глушителя появляется неприятный и резкий запах.
Причины, с которыми может быть связана поломка датчика кислорода:
- Произошла разгерметизация корпуса устройства. Из-за этого внутрь стали попадать отработавшие газы и воздух.
- Перегрев контроллера. Причина может быть связана с неполадками в работе системы зажигания либо неправильно выполненным тюнингом силового агрегата.
- Длительное воздействие внешних факторов. Эту причину можно отнести к естественному износу, поскольку любой датчик кислорода со временем выходит из строя.
- Рабочая поверхность датчика кислорода покрыта продуктами сгорания, которые блокируют его работу. Это обычно связано с регулярным использованием низкокачественного горючего.
- Произошло нарушение в работе электропитания либо повреждена проводка, ведущая к центральному блоку управления.
- Механическое повреждение устройства. В результате сильного удара по корпусу могут разрушиться внутренние элементы контроллера. Такое часто проявляется при регулярной езде по бездорожью.
Канал «Интернет-магазин автозапчастей» рассказал о причинах неисправностей в работе кислородных контроллеров.
Как проверить мультиметром
Перед диагностикой самого датчика кислорода выполняется проверка его нагревательного устройства.
Тестером можно проверить работу нагревательной составляющей датчика кислорода:
- Устройство для диагностики переключается в режим замера параметра сопротивления.
- Подключаются щупы устройства к контактам нагревателя. Эти элементы обычно выполнены из кабеля, характеризующегося большим сечением.
- Выполняется прозвон контактов нагревательного устройства.
- Если нагревательный элемент рабочий, то полученная величина сопротивления составит меньше 10 Ом. Если этот параметр выше, то электрическое нагревательное устройство вышло из строя, требуется его замена.
Проверка тестером выполняется так:
- Найдите место монтажа контроллера под капотом вашего автомобиля.
- Щупы мультиметра подключите к сигнальным выходам датчика или электроцепям. На самом тестере выставляется предел измерения в 2 вольта.
- На следующем этапе надо искусственно создать ситуацию переобогащенной горючей смеси. Для этого можно использовать метод перегазовки, периодически нажимая на педаль газа. Либо можно демонтировать разъем датчика давления.
- Затем считываются показания, которые выдал тестер. В идеале они должны составить от 0,8 вольт, это говорит об исправности датчика кислорода.
- Надо искусственно создать ситуацию обедненной смеси. Для этого можно сделать подсос воздуха, немного ослабив хомут воздуховода. При обедненной смеси показания тестера должны составить не более 0,2 вольт.
V_i_t_a_l_y рассказал о диагностике кислородного контроллера с помощью мультиметра.
Другие методы диагностики
Если проявились признаки неисправности лямбда-зонда, для проверки работоспособности можно воспользоваться компьютерной диагностикой. Она позволяет произвести контроль рабочих параметров датчика кислорода в режиме онлайн.
Для диагностики можно воспользоваться осциллографом. Если проверка показала, что нижний предел устройства снижается до нуля вольт, то контроллер рабочий, но скоро его надо будет менять. Если кривая временной зависимости напряжения на сигнальном контакте характеризуется большей сглаженностью, то датчик уже пора заменять.
Правильно начинать диагностику четырехконтактных датчиков кислорода с визуального осмотра, эту процедуру рекомендуется выполнять каждые 10 тысяч километров пробега. Контроллер для проверки демонтируется с коллектора, при этом нельзя использовать средство WD-40 либо тормозную жидкость, поскольку их попадание на рабочую поверхность приведет к его поломке. Если применяются специальные средства при откручивании закоксовавшейся резьбы, перед самим снятием устройства их остатки удаляются.
Оцените цвет, а также состояние рабочей зоны контроллера кислорода. Если на ней видны следы сажи, это говорит о переобогащенной горючей смеси в двигателе. Ее наличие приводит к загрязнению устройства, поэтому для обеспечения более высоких показателей работы сажу надо удалить. Налет серого либо белого цвета свидетельствует об использовании присадок в моторной жидкости или горючем. Наличие блестящего налета говорит о том, что концентрация свинца в использующемся топливе превышена. Если налет интенсивный, то отремонтировать датчик не получится, его надо заменить.
Инструкция по ремонту и замене датчика
Своими руками можно заменить либо восстановить контроллер.
Как демонтировать датчик
Снятие устройства, независимо от модели машины, выполняется так:
- Прогрейте поверхность детали примерно до 60 градусов. Для этого можно воспользоваться обычной зажигалкой либо горелкой. Прогрев позволит легче удалить устройство из посадочного места.
- Отсоедините провода, подключенные к детали.
- Осторожно открутите кислородный датчик. Пользоваться спецсредствами для демонтажа не рекомендуется.
- Извлеките защитный колпачок.
Диман Степаненко рассказал о самостоятельном демонтаже лямбда-зонда.
Очистка и отмачивание
Есть два вариант восстановления кислородного датчика:
- первый — с использованием ортофосфорной кислоты;
- второй — с ортофосфорной кислотой и горелкой.
Нужно учесть, что ортофосфорная кислота или другое аналогичное средство относится к категории опасных веществ. При работе с веществом важно помнить о правилах безопасности. Нельзя допустить попадание кислоты на слизистые оболочки либо внутрь организма.
Первый способ
Этот способ нельзя назвать ускоренным, поскольку потребителю надо получить полный или хотя бы частичный доступ к керамической поверхности устройства. Эта составляющая спрятана за защитным колпачком, выполненным из металла, демонтировать его непросто. Для снятия нельзя использовать ножовку, поскольку она повредит рабочую поверхность. Демонтаж выполняется с помощью токарного станка — у основания датчика кислорода надо с помощью резца отрезать защитный колпак. Срезание выполняется рядом с резьбой.
При отсутствии возможности воспользоваться станком допускается использовать напильник. Полностью удалить колпачок этим инструментом не выйдет, то на нем можно сделать небольшие окошки размером около 5 мм. Для очистки используется примерно 100 мл ортофосфорной кислоты. При ее отсутствии можно использовать преобразователь ржавчины.
Восстановление устройства:
- Налейте жидкость в стеклянную емкость. Можно использовать банки, рюмки и т. д.
- Опустите в емкость сердечник кислородного датчика. Полностью контроллер опускать в жидкость нельзя. Подождите около двадцати минут.
- Извлеките датчик из емкости, выполните промывку его основания водой из-под крана. Ждите, пока устройство полностью высохнет.
- Если с первого раза удалить темный налет на сердечнике не получилось, повторите процедуру. Надо добиться того, чтобы элемент опять стал металлического цвета.
- Если после нескольких попыток выполнить качественную очистку не получилось, то для усиления воздействия средства можно использовать кисть. Ею смачивается и обрабатывается основание устройства. В результате налет должен удалиться. Если защитный колпачок был демонтирован, то кисточка не понадобится. Вместо нее лучше использовать зубную щетку.
- После того как очистка была полностью завершена, датчик промывается. Если колпачок был демонтирован, то после восстановления его надо установить на место. Для этого применяется аргонная сварка.
При использовании этого способа учтите:
- Если устройство сильно загрязнено, то двадцати минут для его восстановления будет недостаточно. При критических засорениях процедуру отмачивания можно увеличить до трех часов. В некоторых ситуациях для очистки может потребоваться целая ночь, не меньше восьми часов.
- После чистки надо проверить, насколько эффективно была выполнена процедура. Для диагностики потребуется определенное время, чтобы автовладелец понял, как ведет себя машина и сколько «кушает» топлива. Если на приборке остался гореть индикатор неисправности, то отремонтировать контроллер не получилось.
- Если машина оборудована датчиком, защитный колпак которого оснащен двойной оболочкой, то сделать в нем отверстие напильником не выйдет. Чтобы решить проблему, необходимо выполнить замачивание устройства в кислоте или другом средстве с самим колпачком.
Процесс очистки кислородного контроллера показан Александром Сабегатулиным.
Второй способ
Для восстановления контроллера понадобится та же кислота, а также газовая горелка либо кухонная плита. При использовании бытовой печки отдайте предпочтение маленькой по размерам конфорке.
Процедура очистки:
- С конфорки удаляется крышка. Затем она переворачивается и устанавливается обратно, с небольшим смещением в сторону. Надо установить крышку так, чтобы она закрывала саму трубу от попадания жидкости внутрь.
- Зажигается огонь на конфорке.
- Сердечник лямбда-зонда надо окунуть в емкость с кислотой, после чего возьмите его пассатижами и разогрейте на огне. Это приведет к кипению кислоты, вещество начнет брызгаться. На рабочей поверхности устройства появится соль зеленоватого оттенка.
- Подождите, пока вещество полностью не выкипит. Промойте контроллер чистой водой, а затем повторите процедуру очистки. Эти шаги надо выполнять, пока контроллер не будет полностью блестеть. На это может потребоваться от десяти минут и более. Перед дальнейшим монтажом резьбу лямбда-зонда нужно обработать графитовой смазкой, что позволит предотвратить пригорание датчика кислорода к резьбовому отверстию.
Установка лямбда-зонда
Монтаж устройства выполняется в обратной последовательности:
- На датчик устанавливается защитный колпачок.
- К устройству подключаются провода.
- Контроллер устанавливается в посадочное место и закручивается.
Как сделать корректор (обманку) лямбда-зонд?
Есть несколько видов корректоров для кислородных контроллеров. Механическое устройство является наиболее простым и доступным в плане исполнения корректоров. Надо выточить специальный переходник, в который устанавливается лямбда-зонд, а также мини-катализатор. После этого собранное устройство монтируется в штатное место глушителя машины.
Если сломается катализаторное устройство либо кислородный датчик, установленные после него, на блок управления поступит сигнал. Модуль будет предупрежден о том, что в выхлопных газах содержатся вредные вещества, объем которых превышает допустимую величину. Управляющий блок воспримет это событие как аварийное и повысит подачу горючего для обогащения топливовоздушной смеси.
При монтаже такого корректора отработанные газы будут поступать через небольшое отверстие переходника в катализаторное устройство. Последнее наполнено керамической пылью с каталитическим слоем. Концентрация вредоносных веществ в отработанных газах будет меньше. Управляющий модуль воспримет это как правильную работу контроллера и штатного катализаторного устройства. Изготовление обманки выполняется с помощью токарного станка и схемы, в качестве материала допускается применение стали либо бронзы.
Схема механического корректора для лямбда-зонда
Универсальные чертежи, которые можно найти в сети, могут не подойти для изготовления обманки лямбда-зонда к конкретной модели авто, надо искать проверенный вариант.
Изготовление электронной обманки контроллера:
- С помощью программы СпринтЛейаут и принтера выполняется распечатка чертежа разводки и расположения элементов схемы. Печать выполняется на глянцевой бумаге.
- При отправке файла на печать для слоя К1 надо выбрать черный цвет на 100%. В программе установите галочку напротив пунктов Зеркально и Контур схемы. Все другие слои удаляются.
- Затем отправляется на печать следующий слой. Для слоя М2 указывается черный цвет. Галочка напротив пункта Зеркально убирается, но она оставляется напротив второго элемента. Другие слои убираются.
- При выполнении задачи рекомендуется использоваться фольгированный текстолит. Он должен быть односторонним, а его толщина составит не менее 1 и не более 2 мм.
- Когда распечатка будет на руках, ее надо перенести на плату LM324 с помощью утюга. Сама плата вырезается с учетом размеров, а по ее контуру надо сделать распечатки. После вырезания приложите схему к чертежу, размеры должны полностью совпадать.
- С использованием мелкозернистой наждачной бумаги выполняется зачистка медного слоя. С помощью топлива или растворителя делается очистка платы.
- Затем на рабочую поверхность платы надо перенести распечатку с дорожками. На обратную (медную поверхность) устанавливается распечатанный слой элементов. Для этого фольгированная бумага прикладывается к плате и прогревается утюгом, процедура занимает не более 10 минут. При прогреве поверхность утюга надо максимально прижать к плате. В итоге тонер должен перепечататься с фольгированной поверхности на схему. Если плотность бумаги невысокая, то дорожки будут просвечиваться. Проблему можно исправить с помощью перманентного черного маркера.
- Следующим этапом будет вытравливание, для этого потребуется хлорное железо либо перхлорат натрия.
- Затем на плате высверливаются отверстия, выполняется припайка элементов.
Соединение всех компонентов на плате обманки
Сколько стоит?
Стоимость устройства будет разной в зависимости от производителя и марки машины.
Видео «Установка механической обманки лямбда-зонда»
Канал «Замена масла и другие виды ТО» рассказал о самостоятельной установке механического корректора кислородного датчика.
Для обеспечения стабильной работы двигателя современного автомобиля используется множество разнообразных датчиков, собирающих информацию о работе той или иной системы. На основании их данных электронный блок управления корректирует качество топливной смеси, регулирует ее количество для поступления в камеры сгорания, определяет нужный включает-выключает различные дополнительные механизмы.
В этой статье мы поговорим о том, что представляет собой кислородный датчик (лямбда-зонд) ВАЗ-2114 , рассмотрим его конструкцию и принцип действия. Кроме этого, мы попытаемся разобраться в неисправностях этого элемента и методах их устранения.
Что такое кислородный датчик
Датчик кислорода - это электромеханическое устройство, предназначенное для определения количественного содержания кислорода в выхлопных газах. Его применение обязательно для всех автомобилей с классом экологичности выше "Евро-2".
Зачем он нужен? Дело в том, что современные экологические нормы требуют от автомобиля минимального содержания вредных соединений в выхлопах. Добиться их снижения возможно лишь путем образования идеальной (стехиометрической) топливной смеси. Именно для этих целей и служит кислородный датчик, или, как его еще называют, лямбда-зонд. Электронный получив информацию о содержании кислорода в выхлопах, увеличивает или уменьшает количество воздуха для образования смеси.
Где находится датчик кислорода
В автомобилях ВАЗ-2114 лямбда-зонд может располагаться в разных местах, в зависимости от модификации двигателя. В «четырнадцатых», оборудованных полуторалитровыми силовыми агрегатами он находится сверху на приемной трубе. Добраться до него можно только снизу, загнав машину на смотровую яму или эстакаду. В 1,6-литровых ВАЗ-2114 лямбда-зонд расположен гораздо удобней. Он вкручен в верхнюю часть корпуса выпускного коллектора. Вы сразу увидите его, подняв капот.
Как устроен датчик кислорода
У ВАЗ-2114 лямбда-зонд имеет достаточно простую конструкцию. В ее основе лежит керамический элемент с двумя электродами. Обычно они покрыты диоксидом циркония. Один из электродов контактирует с воздухом (вынесен за пределы выхлопных коммуникаций), а второй - с отработанными газами.
Принцип работы устройства базируется на разности потенциалов, возникающей между контактами устройства во время работы двигателя. Электронный блок управления посылает на датчик электрический импульс и анализирует его изменения. Основываясь на увеличении или уменьшении напряжения на контактах зонда, ЭБУ «делает заключение» о количестве кислорода в выхлопах.
Лямбда-зонд: признаки неисправности (ВАЗ-2114)
Выход из строя датчика кислорода «четырнадцатой», обычно, сопровождается следующими симптомами:
- на панели приборов загорается сигнальная лампа «CHECK», предупреждающая водителя о возникшей ошибке;
- работа двигателя на холостых оборотах нестабильна (обороты плавают, мотор периодически глохнет);
- заметное снижение мощности и тяговых характеристик силового агрегата;
- автомобиль «дергается» при наборе скорости;
- увеличение расхода топлива;
- превышение уровня токсичных веществ в выхлопных газах (определяется путем замера на специализированной станции).
О чем может рассказать электронный блок управления
Если на приборной панели загорелась сигнальная лампа, оповещающая об ошибках в работе двигателя, а ее горение сопровождается вышеперечисленными проблемами, желательно провести тестирование контроллера. Сегодня это можно сделать, как на станции технического обслуживания, так и в домашних условиях. Конечно, если у вас есть специальный тестер и ноутбук (планшет, смартфон) с соответствующим программным обеспечением. При подключении этот прибор выдаст вам коды возможных проблем.
У автомобилей ВАЗ-2114 лямбда-зонд , вышедший из строя, может заявлять о своей неисправности следующими ошибками:
Что может случиться с лямбда-зондом
Ресурс лямбда-зонда для «четырнадцатой», заявленный заводом-изготовителем, составляет 80 тыс. км пробега. Но это совсем не значит, что он не может выйти из строя гораздо раньше или прослужить вдвое дольше.
Причиной неисправности лямбда-зонда ВАЗ-2114 могут быть:
- перегрев рабочего элемента;
- нарушение герметичности соединения датчика с корпусом выпускного коллектора;
- засорение контактов устройства вследствие использования некачественного топлива, или попадания масла (охлаждающей жидкости) в бензин.
Порядок действий при возникновении проблем с лямбда-зондом
Обнаружив признаки выхода из строя кислородного датчика, не спешите бежать в магазин за новым устройством. Замена лямбда-зонда ВАЗ-2114 не такое уж дешевое удовольствие. Дело в том, что стоит этот датчик около 2,5 тыс. рублей. Поэтому сначала необходимо:
- визуально осмотреть лямбда-зонд;
- установить его модификацию (на случай приобретения нового и последующей замены);
- проверить работоспособность зонда.
Какой лямбда-зонд на ВАЗ-2114
На первых моделях «Самар» четырнадцатой модели с полуторалитровыми двигателями устанавливались датчики фирмы «Бош» 0 258 005 133. Этот лямбда-зонд обеспечивал работу силового агрегата в соответствии с требованиями норм "Евро-2".
С 2004 года двигатели ВАЗ-2114 стали оборудоваться датчиками «Бош» 0 258 006 537. Они отличаются от предыдущей модификации наличием нагревательного элемента. Примечательно, что все датчики кислорода фирмы «Бош» для «четырнадцатых» являются взаимозаменяемыми.
Проверяем работоспособность кислородного датчика своими руками
На ВАЗ-2114 на работоспособность? Полную диагностику устройства можно осуществить только с помощью осциллографа. Но определить, рабочий он или нет, можно и без сложной электроники. Для этого потребуется лишь вольтметр. Подключите его «минусовой» щуп к массе, а «плюсовой» к выводу «В» в разъеме датчика, не отключая его от бортовой сети. Включите зажигание и посмотрите на показания вольтметра. Напряжение на выводах устройства должно соответствовать напряжению аккумулятора. Если оно меньше, значит, в цепи датчика возможен обрыв.
Если с напряжением все в порядке, проверьте и чувствительность рабочего элемента зонда. Для этого подключите «минусовой» щуп вольтметра к выводу «С» датчика, а «плюсовой» - к контакту «А». Напряжение должно быть в пределах 0,45 В. В случае превышения этого показателя больше чем на 0,02 В, датчик нужно заменить.
Ремонт или замена
Определив, что лямбда-зонд «четырнадцатой» неисправен, его можно либо попытаться отремонтировать, либо же просто заменить. Восстановление датчика заключается в очистке его контактов от нагара. Именно он может являться причиной того, что устройство перестало нормально функционировать.
Для начала датчик необходимо выкрутить из коллектора или приемной трубы. Сделать это не всегда просто. Дело в том, что его корпус очень часто прикипает к указанным элементам выхлопной системы. В этом случае может помочь жидкость против ржавчины (WD-40 или аналогичная). Обработайте место соединения такой жидкостью и подождите полчаса.
Когда датчик будет выкручен, обратите внимание на его корпус. Он неразборной. Контакты, которые нам предстоит очистить, находятся за прорезями корпуса в его нижней части.
Важно: не производите чистку контактов механическим способом (ножом, наждачной бумагой, надфилем и т. п.)! Так вы только усугубите ситуацию и навсегда выведете датчик из строя.
Очищать контакты следует только при помощи химических веществ. Например, ортофосфорной кислоты. Просто поместите нижнюю часть зонда в кислоту на полчаса, а потом просушите на газовой горелке.
Не стоит и разбирать датчик, распиливая его корпус. Как показывает практика, после такой процедуры, его работоспособность уже не возвращается.
Если же вы решите заменить лямбда-зонд, купите в автомагазине новое устройство, соответствующее спецификации, и установите его на место старого. Включив зажигание, запустите двигатель, прогрейте его и проверьте, горит ли сигнальная лампа «CHECK».
Способы обмана электронного блока управления
Существует еще три способа вернуть двигателю былую работоспособность, не покупая новый датчик кислорода. Без сомнений, придуманы они были нашими умельцами. А заключаются они в том, что надо ввести в заблуждение электронный блок управления, чтобы он не замечал ошибок в работе датчика.
Первый способ - механический. Для его осуществления между лямбда-зондом и корпусом коллектора (приемной трубы) вкручивается специальная проставка (втулка). Ее применение позволяет отдалить контакты датчика от выхлопных газов. Таким образом, количество кислорода между ними искусственно увеличивается, и электронный блок управления «остается довольным» полученным результатом.
Стоит подобная обманка лямбда-зонда ВАЗ 2114 около 500 рублей. А если у вас есть токарный станок, вы можете изготовить ее и самостоятельно.
Следующий способ обмануть ЭБУ - электронный. Его суть заключается в том, чтобы в цепь датчика установить примитивный преобразователь, состоящий из одного резистора (1 МОм), впаянного в разрыв синего провода разъема и одного конденсатора (1 мкФ), подключенного между синим и белым проводом. В результате такого нехитрого обмана, электронный блок управления будет постоянно получать сигнал нужного напряжения, и воспринимать работу лямбда-зонда, как надлежащую.
Как вариант, можно еще перепрошить контроллер, поменяв его программное обеспечение. Но доверить такие манипуляции с «мозгом» двигателя лучше специалистам.
Как продлить срок службы лямбда-зонда
Чтобы кислородный датчик служил как можно дольше, не пренебрегайте следующими советами:
- используйте только качественное топливо;
- не допускайте попадания в горючее масла и других технологических жидкостей;
- следите за рабочей температурой двигателя, не допускайте его перегрева;
- проводите диагностику датчика кислорода в соответствии с расписанием регламентных работ, предусмотренных заводом-изготовителем;
- при выявлении признаков, указывающих на проблемы с лямбда-зондом, не тяните с диагностикой.
Лямбда-зонд – это традиционное название датчика кислорода. С его помощью осуществляется контроль количества кислорода в отработанных газах. Работа двигателя напрямую связана с тем, насколько эффективно сгорает топливно-воздушная смесь. А за процесс горения во многом отвечает именно кислород. Регулируя его содержание в смеси можно управлять температурой горения: соответственно повышая или понижая ее. Если кислорода в смеси много, то такую ситуацию инженеры обычно обозначают греческой буквой лямбда. Ну и нельзя не согласиться, что «лямбда-зонд» по-русски звучит гораздо выразительней, чем будничный «кислородный датчик».
Основные задачи лямбда-зонда
Датчик кислорода устанавливается там, где проходят отработанные газы, а именно в выпускном коллекторе. Используется он в тех автомобилях, которые оснащены инжектором. Чтобы повысить точность оценки, иногда применяют два лямбда-зонда. Они заботливо окружают , находясь с обеих его сторон.
Электронный блок управления регулирует количество топлива, которое подается в двигатель. В этом ему помогает датчик кислорода. Он передает информацию о содержании кислорода в отработанных газах. В зависимости от показаний датчика количество вспрыскиваемого топлива увеличивается или уменьшается. Когда кислорода в смеси оказывается слишком много, температура ее горения повышается. При этом выделяются токсичные вещества, опасные для человека и окружающей среды. Лямбда-зонд косвенно контролирует экологичность выхлопной системы и стремится создать условия для исправной работы катализатора.
Устройство
Кислородные датчики бывают двух видов: двухточечные и широкополосные.
Двухточечный датчик стал традиционным и постепенно уходит в прошлое.
Он представляет собой два электрода: один внутри, другой снаружи. Наружный электрод покрыт тонким слоем платины, которая восприимчива к кислороду. Электрод, расположенный внутри, выполнен из циркония. Потенциал между электродами меняется, реагируя на количество кислорода в смеси: чем больше кислорода, тем он выше.
Широкополосный датчик становится все более популярным вариантом лямбда-зонда.
При этом используется два керамических элемента. Один выполняет функцию двухточечного, а другой осуществляет закачку кислорода. Смесь из отработанных газов уже не просто сама собой попадает на датчик для оценки и анализа, а датчик имеет дело только с кислородом, отдельно закачивая его из смеси. Обладая постоянным напряжением в 450 мВ, датчик реагирует на уменьшение или увеличение концентрации кислорода изменением напряжения, о чем сразу информируется ЭБУ. Получив соответствующий сигнал, ЭБУ создает ток закачки. Через величину закачивающего тока и определяется содержание кислорода в смеси.
Эффективно кислородный датчик работает только при температуре выше 300°C, поэтому все лямбда-зонды имеют систему подогрева.
Симптомы болезни
Проблемы с лямбда-зондом могут проявляться следующим образом.
- Токсичность выхлопных газов повысилась и перестала соответствовать установленным стандартам. Однако самому автолюбителю без специального прибора это не проверить.
- Увеличился , но у данной проблемы может быть еще очень много других причин.
- Двигатель работает на холостом ходу . К сожалению, этот симптом тоже не является однозначным.
- Ухудшается динамика автомобиля.
- В районе катализатора можно услышать характерный звук потрескивания.
- Загорелась лампочка « », но и здесь понадобится провести диагностику в сервисном центре.
В идеале поломку лямбда-зонда должен диагностировать специалист.
Причины неисправности
Лямбда-зонд может выйти из строя по следующим причинам:
- Некачественное – это первый враг всех чувствительных элементов, разработанных зарубежными инженерами в целях заботы об экологии окружающей среды. Из-за отложений свинца внешний слой датчика теряет чувствительность и становится нерабочим.
- Механическое воздействие, нарушающее конструкцию лямбда-зонда, ведет к его поломке.
- Проблемы в топливной системе способны провоцировать образование нагара или сажи на всех элементах выхлопной системы, что мешает их исправной работе.
- Перегрев датчика может произойти по разным причинам, но, как для всех чувствительных элементов, слишком высокие температуры оказывают налямбда-зонд разрушительное воздействие.
- Попадание или в выхлопную систему, а также ее негерметичность также приводит к неисправности лямбда-зонда.
Если датчик вышел из строя, то ЭБУ теряет обратную связь с выхлопной системой и работает «вслепую», по средним параметрам, которые имеются в его памяти. При этом понятно, что состав топливно-воздушной смеси, выходя из-под контроля, перестает быть оптимальным.
Лямбда-зонд – уязвимый и относительно недолговечный элемент . При лучшем раскладе уже через 60-80 тыс. км он выходит из строя.
Проверка лямбда-зонда
Проверить датчик кислорода может практически каждый. Для проверки нужно использовать один или два вспомогательных инструмента: осциллограф и вольтметр. Если Вы не знаете, где расположено устройство, то воспользуйтесь инструкцией производителя.
Во-первых, следует проверить элемент на наличие механических повреждений. Его корпус должен быть целым, как и проводка. Если датчик не поврежден, а загрязнен, то его лучше заменить на новый. Конечно, нагар и сажу, а также любой другой налет можно попробовать почистить. Если это удастся, хорошо; если нет, то замена необходима.
Предположим, что наше устройство не повреждено и имеет чистую поверхность. Тогда следует продолжать проверку уже с помощью вольтметра или осциллографа.
Когда лямбда-зонд не нужен
Датчик кислорода теряет свое значение после удаления катализатора или его замены на пламегаситель. При этом речь идет не только о механическом удалении, но и о программном. Если есть возможность перепрограммировать ЭБУ, то необходимость в лямбда-зонде отпадает и о нем можно забыть. В противном случае устанавливаются обманки.
Нужно сказать, что лямбда-зонд не является дорогостоящей деталью(средняя цена самой детали варьируется в районе 2 000 руб. + 500 руб. работа), поэтому вышедший из строя датчик вполне можно заменить на новый. Главное это сделать своевременно, пока не пострадали другие элементы , в частности, катализатор, цена которого уже совсем иная.
В двигателях внутреннего сгорания кислород определяет оптимальное соотношение компонентов горючей смеси, эффективность и экологичность работы двигателя. Лямбда (λ) зонд – это прибор для изменения объема кислорода или его смеси с несгоревшим топливом в коллекторе силового агрегата. Представление об устройстве и принципе работы датчика поможет владельцу авто контролировать его работоспособность, предотвращая нестабильную работу двигателя и перерасход топлива.
Назначение и принцип работы лямбда зонда
Лямбда зонд, установленный на выхлопной трубе
Жесткие экологические требования для автомобилей заставляют производителей применять каталитические нейтрализаторы, уменьшающие токсичность выхлопа. Но его эффективной работы невозможно добиться без контроля состава воздушно-топливной смеси. Такой контроль осуществляет датчик кислорода, он же λ-зонд, работа которого основана на использовании обратной связи устройства и топливной системы с дискретной или электронной системой впрыска.
Измерение количества лишнего воздуха производится определением остаточного кислорода в выхлопном газе. Для этого лямбда-зонд ставят перед катализатором выпускного коллектора. Сигнал датчика обрабатывает блок управления и оптимизирует воздушно-топливную смесь, более точно дозируя подачу форсунками топлива. На некоторых моделях авто устанавливается второй прибор после катализатора, что делает приготовление смеси еще более точным.
Лямбда-зонд работает как гальванический элемент с твердым электродом, выполненным в виде керамики из двуокиси циркония, легированной окисью иттрия, на котором нанесено платиновое напыление, выполняющее роль электродов. Один из них фиксирует показания атмосферного воздуха, а второй – выхлопного газа. Эффективная работа прибора возможна при достижении температуры более 300 о С, когда циркониевый электролит приобретает проводимость. Выходное напряжение появляется от разницы количества кислорода в атмосфере и выхлопном газе.
Устройство датчика кислорода (лямбда зонда)
Существует два вида λ-зонда – широкополосный и двухточечный. Первый тип обладает более высокой информативностью, позволяющей более точно настроить работу двигателя. Устройство изготавливают из материалов, выдерживающих повышенные температуры. Принцип работы всех типов датчика одинаков, и заключается в следующем:
- Двухточечный измеряет уровень кислорода в выхлопе двигателя и атмосфере при помощи электродов, на которых в зависимости от уровня кислорода меняется разность потенциалов. Сигнал снимается блоком управления двигателя, после чего автоматически корректируется подача топлива в цилиндры форсунками.
- Широкополосный состоит их закачивающего и двухточечного элемента. На его электродах поддерживается постоянное напряжение 450 мВ корректировкой силы тока закачивания. Уменьшение содержания кислорода в выхлопе приводит к повышению напряжения на электродах. Блок управления после получения сигнала создает необходимый ток на закачивающем элементе для закачки или откачки воздуха, чтобы привести к нормативному напряжению. Так, при чрезмерно обогащенной топливно-воздушной смеси БУ посылает команду закачать дополнительную порцию воздуха, а при обедненной смеси воздействует на систему впрыска.
Возможные причины неисправности лямбда зонда
Внешний вид неисправного лямбда зонда
Как и любое другое устройство, лямбда-зонд может выходить из строя, но в большинстве случаев автомобиль остается на ходу, при этом динамика его движения значительно ухудшается, и расход топлива возрастает, из-за чего транспортное средство нуждается в срочном ремонте. Поломки λ-зонда происходят по следующим причинам:
- Механическая поломка при повреждении или дефекте корпуса, нарушении обмотки датчика, и т. д.
- Плохое качество топлива, при котором железо и свинец забивают активные электроды устройства.
- Попадание в выхлопную трубу масла при плохом состоянии маслосъемных колец.
- Попадание на устройство растворителей, моющих или любых других эксплуатационных жидкостей.
- «Хлопки» из двигателя из-за сбоев системы зажигания, разрушающие хрупкие керамические части устройства.
- Перегрев из-за неверно выставленного угла опережения зажигания или богатой топливной смеси.
- Применение герметика при установке прибора, содержащего силикон, или вулканизирующегося при комнатной температуре.
- Многочисленные неудачные попытки запуска мотора в течение короткого времени, что приводит к накоплению в выхлопном коллекторе топлива и его воспламенения, вызывающего ударную волну.
- Замыкание на «массу», плохой контакт или его отсутствие во входной цепи прибора.
Симптомы неисправности лямбда зонда
Основные неисправности λ-зонда проявляются в следующих признаках:
- Повышение общей токсичности выхлопных газов.
- Двигатель на небольших оборотах работает неустойчиво.
- Наблюдается перерасход топлива.
- При езде ухудшается динамика движения автомобиля.
- При остановке авто после движения, от катализатора в выпускном коллекторе слышно характерное потрескивание.
- В области каталитического нейтрализатора повышается температура или происходит его разогрев до раскаленного состояния.
- Сигнал лампы «СНЕСК ЕNGINЕ» во время установившегося режима движения.
Способы проверки лямбда зонда
Проверка лямбда зонда мультиметром
Для самостоятельной проверки λ-зонда необходим цифровой вольтметра и руководство по эксплуатации автомобиля. Последовательность действий при этом следующая:
- От колодки зонда отсоединяются провода и подключается вольтметр.
- Двигатель автомобиля запускают, устанавливают частоту вращения 2500 об/мин, после чего снижают до 2000 об/мин.
- Извлекают вакуумную трубку из регулятора топливного давления и фиксируют показания вольтметра.
- При значении 0,9 В датчик исправен. Если вольтметр никак не реагирует, или показание ниже 0,8 В – λ-зонд неисправен.
- Для проверки в динамике, зонд подсоединяют к разъему, параллельно подключив вольтметр и поддерживая вращение коленчатого вала двигателя на 1500 об/мин.
- Если датчик исправен, вольтметр покажет 0,5 В. Отклонение от данного значения говорит о поломке.
Ремонт лямбда зонда
При поломке λ-зонда, его можно просто отключить, при этом блок управления перейдет на средние параметры впрыска топлива. Это действие сразу даст о себе знать в виде повышенного расхода горючего и появлением ошибки в ЭБУ двигателя. При поломке лямбда-зонда, его необходимо заменить. Но существуют технологии «оживления» неисправного датчика, которые позволяют с определенной долей вероятности вернуть его в работоспособное состояние:
Ремонт лямбда зонда отмачиванием в ортофосфорной кислоте
1. Промывка прибора ортофосфорной кислотой при комнатной температуре в течение 10 мин. Кислота разъедает нагар и осевший свинец на стержне. При этом важно не переусердствовать, чтобы не повредить платиновые электроды. Устройство вскрывают, срезая на токарном станке колпачок у самого основания, и окунают стержень в кислоту, после промывают в воде и приваривают колпачок на прежнее место аргоновой сваркой. После процедуры сигнал восстанавливается спустя 1-1,5 ч. работы двигателя.
Старый и новый лямбда зонд
2. «Мягкая зачистка» электродов ультразвуковым диспергатором в эмульсионном растворе. Во время процедуры возможно появление электролиза вязких металлов, отложившихся на поверхности. Перед зачисткой учитывают конструкцию зонда и материал его изготовления (керамика или металлокерамика), на которую нанесены инертные материалы (цирконий, платина, барий, и т. д.). После восстановления датчик испытывают при помощи приборов и возвращают в автомобиль. Процедуру можно повторять многократно.
