Инжекторные двигатели экономичны и дружелюбны к экологии в отличии от карбюраторных моторов. Высоких показателей инженеры добились благодаря датчикам в системе питания. Один из датчиков, который непосредственно влияет на смесеобразование – это лямбда-зонд или кислородный датчик.
Если он выходит из строя, можно наблюдать потерю мощности, большой расход топлива, нестабильную работу мотора.
Зачем в автомобиле нужен лямбда-зонда, место расположения
Лямбда-зонд необходим для измерения коэффициента содержания кислорода в горючей смеси. Он устанавливается всегда в районе приемной трубы до катализатора и измеряет объем несгоревшего кислорода в продуктах сгорания. Эта информация позволит ЭБУ готовить оптимальную смесь.
Наиболее эффективно сгорает смесь, в которой содержится 14,7 частей воздуха и одна часть топлива. Это оптимальные показатели, если кислород присутствует в больших количествах, то смесь бедная, если воздуха меньше, то богатая.
Почему горит ЧЕК в машине, что делать, можно ли ехать и как его потушить
Сгорание богатой смеси менее эффективно – можно наблюдать снижение мощности, повышенный расход топлива.
Так как моторы в автомобилях функционируют на совершенно разных режимах, то оптимальное соотношения воздуха и топлива может не соблюдаться. Для контроля качества смеси в системах питания применяют кислородные датчики.
На основе сигналов от лямбды ЭБУ может оценить качество смеси. Если обнаружены показатели, которые не соответствуют нормам, смесь корректируется.
Принцип работы кислородного датчика
Принцип действия кислородного датчика достаточно простой. Лямбда-зонд должен сравнивать показания с какими-то идеальными результатами, чтобы понимать, как меняется процент кислорода в смеси, поэтому замеры проводятся в двух местах – измеряется атмосферный воздух и продукты сгорания.
Такой подход позволяет датчику чувствовать разницу, если соотношения топливной смеси меняется.
ЭБУ должен получать от лямбда-зонда электрический импульс. Для этого датчик должен уметь преобразовывать замеры в электрические сигналы. Для измерения применяются специальные электроды, которые могут вступать с кислородом в реакцию.
В работе лямбды используется принцип гальванических элементов – смена условий химических реакций приводит к изменению напряжения между двумя электродами. Когда смесь богатая, а содержание кислорода за нижним порогом, тогда напряжение растет. Если смесь обедненная, напряжение будет падать.
Далее импульс, который возникает на этапе химических реакций, отправляется на ЭБУ, где параметры сравниваются с записанными в памяти топливными картами. В результате корректируется работа системы питания.
Статья по теме: Как сделать пеногенератор для автомойки из подручных вещей своими руками
Датчик кислорода работает на химических реакциях, но при этом конструкция его относительно простая. Главный элемент – специальный наконечник из керамических материалов. В качестве сырья используется диоксид циркония, а реже – диоксид титана.
Наконечник покрыт напылением из платины – именно этот слой и вступает в реакцию с кислородом. Одной стороной этот наконечник контактирует с выхлопными газами, другой стороной – с воздухом в атмосфере.
Электроды лямбда-зонда имеют одну особенность. Так, чтобы реакция проходила эффективнее и показатели были точными, замеры содержания кислорода в выхлопе производятся при условии определенных температур.
Для того, чтобы наконечник вышел на рабочие характеристики и нужную электропроводимость, температура среды должна составлять 300-400 градусов.
Для обеспечения нужного режима температур изначально лямбда-зонд устанавливался в непосредственной близости к выпускному коллектору. Это обеспечивало нужную температуру после прогрева ДВС.
В работу датчик вступал не сразу. До того, как лямбда достаточно нагреется и начнет выдавать точные параметры, ЭБУ использовало сигналы других датчиков.
Оптимальная смесь в процессе прогрева не приготавливалась.
Некоторые модели кислородных датчиков оснащены электрическими нагревателями. Благодаря им лямбда может быстрее выходить на рабочие температурные режимы. Подогрев использует энергию бортовой сети автомобиля.
Признаки и причины неисправности датчика
При неисправном лямбда-зонде выхлопные газы становятся более токсичными. Определить это можно при помощи специального диагностического оборудования. При этом никаких внешних признаков не будет, также, как и не будет никакого особенного запаха.
Вырастает расход топлива. Водители, как правило следят за тем, насколько наполнен топливный бак, стараются определить скорость, при которой расход минимален. Повышенный расход будет сразу же заметен. В зависимости от серьезности поломки датчика кислорода, расход вырастет в пределах от 1 л до 4 л.
Перегрев каталитического нейтрализатора. Если лямбда неисправна, то в ЭБУ подается неверный сигнал. Это может приводить к неправильной работе катализатора. Он перегревается вплоть до красного цвета и выходит из строя.
Автомобиль будет дергаться, и водитель сможет услышать хлопки. Лямбда перестает формировать правильные сигналы, в результате – нестабильный ХХ. Обороты могут колебаться в очень широких диапазонах.
Это интересно: Как восстановить кожу на руле автомобиля методом покраски
Снижаются динамические характеристики. Автомобиль теряет мощность. Эти признаки можно наблюдать в сильно запущенных случаях. Датчик не работает на холодном моторе, а автомобиль всячески сигнализирует о неисправности.
Среди причин поломок можно выделить:
- Повреждения, вызванные сильными ударами, ДТП, наездами на бордюр;
- Некорректную работу ДВС и проблемы в работе системы зажигания, когда элемент перегревается и выходит из строя;
- Засор системы и некачественное топливо. Чем больше в бензине тяжелых металлов, тем быстрее лямбда выйдет из строя;
- Поршневая группа – часто из-за изношенной ЦПГ в выпускной коллектор попадает масло, а продукты его сгорания забивают зонд;
- Замыкания в электропроводке;
- Бедная или слишком богатая смесь;
- Попадание лишнего воздуха в выхлопную систему;
- Пропуски зажигания;
- Топливные присадки.
Проверка лямбда-зонд с помощью диагностического устройства
В большинстве случае ДВС сам подсказывает есть ли неисправности в работе датчиков. Самым быстрым и эффективным способом диагностики в таком случае будет подключение ODBII сканера.
Из доступных на рынке вариантов рекомендуем обратить внимание на модель корейского производства Scan Tool Pro Black Edition.
Данное устройство относится к бюджетному сегменту, но в отличие от китайских аналогов на 8-битном чипе, имеет 32-битную базу, что позволяет осуществлять диагностику не только двигателя, но и других систем автомобиля (коробку передач, трансмиссию, ABS, ESP, систему кондиционирования и т.д.).
Сканер достаточно прост в использовании, имеет широкий функционал и совместим с большинством автомобилей начиная с 1993 года выпуска.
Если все плохо, то в ЭБУ будет выдавать следующие ошибки – это P0131, P0134, P0171. Более подробно о них в видео ниже.
Также будет загораться лампочка «проверьте двигатель», но здесь точно установить причину можно только при помощи диагностики. Чек загорается и в случае других проблем.
Как проверить лямбда-зонд мультиметром
Когда наблюдаются рывки при движении, повышенный расход горючего, и горящий “чек”, то стоит провести диагностику. Эти признаки могут говорить и о других неисправностях, но если есть мультиметр, то можно проверить кислородный датчик своими руками. Специалисты рекомендуют проверять лямбду через измерение напряжений.
К сведению: Стук в Двигателе все причины появления странных звуков при работе мотора
Но прежде любых измерений нужно прогреть ДВС. Если лямбда холодная, она не будет работать. Также рекомендуется по возможности снять датчик и осмотреть его и проводку на предмет грязи и повреждений. Если датчик деформирован, электрод поцарапан или покрыт сажей, нагаром, то лучше его заменить.
Измерения напряжения в цепи подогрева
Включают зажигание, щупами протыкают провода, которые идут к нагревателю. Можно также втыкать щупы мультиметра в разъем. Напряжение будет примерно равно напряжению в бортовой сети. Если двигатель не запущен, то напряжения может и не быть.
Обычно плюс приходит к нагревателю напрямую. Минус подает блок управления. Если отсутствует плюс, следует проверить цепи от аккумулятора до датчика. Если отсутствует минус, тогда нужно проверить цепь от ЭБУ до датчика.
Проверка нагревателя
Можно проверить работоспособность кислородного датчика при помощи омметра. Очень часто поломка связана со спиралью подогрева или проводкой к ней.
Для проверки омметр присоединяют между контактами нагревателя. Если нагреватель исправен, то омметр покажет сопротивление от 2 до 10 ОМ. В цепи подогрева сопротивление будет от 1 кОм до 10 мОм. Если сопротивления нет, то стоит поискать обрыв в проводке.
Опорное напряжение
Имея под рукой мультиметр, можно проверить опорное напряжения. Для этого включают зажигание, затем измеряют напряжение между проводом сигнала и массой.
В правильно работающей лямбде напряжение будет в пределах 0,45 В. Если имеются отличия хотя-бы на 0,2 В, то проблемы с сигнальной цепи или плохая масса.
Проверка сигнала с датчика осциллографом
Двигатель необходимо прогреть. Осциллограф подключают между сигналом и массой. Затем поднимают обороты до 3000 и наблюдают за изменениями показаний. Сигнал должен меняться в пределах от 0,1 В до 0,9 В. Если осциллограф точный и видно, что изменения в более узком диапазоне, то лямбда неисправна.
По теме: Как нумеруются цилиндры, виды их расположения в двигателе
Также стоит засечь время, в течении которого показания опускаются от большего уровня к меньшему. За 10 секунд показания должны меняться 10 раз. Если смены происходят реже, тогда может появиться ошибка под датчику.
Лямбда зонд: признаки неисправности устройства
Водители в процессе эксплуатации авто часто сталкиваются с различными поломками. Владельцы стареньких машин уже не удивляются, когда вдруг падает «тяга» или возникает сильный расход бензина. Но что делать новичкам, которые еще не разобрались во всех автомобильных системах? При появлении вышеописанных симптомов следует обратить внимание на работу лямбда зонда. Рассмотрим все причины неисправности лямбда зонда, методы их выявления и устранения.
Кислородный датчик — это?
Лямбда зонд — это кислородник, то есть датчик кислорода, который оценивает количество несгоревшего топлива и кислорода. Данный прибор был придуман для того, чтобы уменьшить количество токсичных веществ в выхлопе. Именно зонд помогает держать под контролем количество О2 в катализаторах.
Многие считают, что датчик был придуман для того, чтобы уберечь окружающую среду от вредных выбросов. С одной стороны это действительно так, но с другой стороны прибор устанавливают еще и для слаженной работы каталитического нейтрализатора.
Функционирование катализатора происходит с высоким КПД в момент, когда топливовоздушная смесь имеет определенное соотношение воздуха и топлива. При изменении соотношения прибор начинает выполнять работу неэффективно. Это вредит экологии.
Состав топливной смеси начали корректировать после того, как появились системы электронного впрыска горючего. На фоне этого пришлось использовать «кислородники». Сегодня в авто устанавливают от 1 до нескольких датчиков. Второй зонд стали применять после введения нормативов Евро 3.
Прежде чем определить признаки неисправности кислородного датчика, необходимо разобраться в конструкции прибора. Конструкция включает в себя электроды и нагревательный элемент. Датчики бывают широкополосные и двухточечные. Показания зонда учитываются в ЭБУ.
Виды зондов и их совершенствование
Определить визуальные признаки неисправности лямбда зонда можно, если знать, датчик какого типа установлен в системе. Их принцип работы остается таким же, но способы измерения О2 различаются.
Изготовители стараются следить за работой зондов, периодически вносят в них коррективы. Это помогает улучшить точность измерения кислорода. К примеру, совсем недавно был введен предварительный подогрев наконечника.
Это помогло обеспечить отличную работу двигателя на холостом ходу. Первое поколение приборов разогревалось от тепла выхлопных газов.
Следующей разработкой стали широкополосные датчики. Сначала в системе устанавливался один датчик, но его показатели были не столь точны, как хотелось бы. Было принято решение монтировать второй датчик, который помог увеличить точность измерений. Таким образом, широкополосный тип датчика работает на основе принудительной закачки кислорода в камеру.
Сегодня λ-зонды подразделяются на циркониевые, широкополосные и титановые. Самым распространенным видом является циркониевые. Титановые сильно схожи с циркониевыми визуально и технически.
Что касается широкополосных, то они имеют две камеры, каждая из которых выполняет свою задачу. На разные авто устанавливают разные λ-зонды.
Чтобы определить неисправность кислородного датчика, нужно знать, к какому виду он принадлежит.
Признаки и причины неисправности
Многие водители не знают, какие признаки неисправности датчика лямбда зонда бывают. Этот вопрос изучается лишь при прямом столкновении с проблемой. Но как показывает практика, если владелец ухаживает за своим авто и за всеми его системами, проблем с неисправностями зондов не возникает. Рассмотрим, когда нужно «бить тревогу» и срочно искать неисправность лямбда зонда.
Не всегда бывает так, что кислородник «сломался за один день» и без причины. Процесс происходит постепенно и нужно уметь его предотвратить. Если предупредить поломку не удалось, то можно исправить ее самостоятельно. Но сначала следует рассмотреть симптомы, свидетельствующие о приближении проблемы:
При холостой работе двигателя наблюдаются плавающие обороты. Если зонд сломан, они меняются, опускаясь до значений 400-600. Причина этому — обеднение смеси, которой не хватает для нормального функционирования ДВС.
Снижение мощности мотора возникает также из-за обеднения смеси. Обороты набираются медленно, авто не может въехать в гору и слабо разгоняется — эти симптомы тому подтверждение.
Высокий топливный расход. Потребление увеличивается минимум на 30%.
- Выхлопные газы приобретают черный цвет и едкий бензиновый запах.
- Свечи покрываются черным налетом.
- При разгоне авто едет рывками, а не равномерно, как положено.
Ну и самым явным симптомом является появление на приборной панели значка. С помощью сканера можно достоверно определить, что точно не работает лямбда зонд, а не другой элемент. К перечисленным признакам также можно отнести появление треска в области выхлопной трубы, частые сигналы от ЭБУ.
Причины неисправности лямбда зонда, которые приводят к этим симптомам, бывают следующими:
Низкокачественное горючее. Это распространенная причина у водителей, которые стараются экономить на бензине. В таком сырье содержатся вредные примеси, после сгорания они оседают на нагревательных элементах. Это приводит к сильному засорению.
Износ. Избежать естественного износа невозможно, он всегда настигает любой элемент авто. В этой ситуации придется подвергнуть лямбду замене.
Неисправности проводки. Чтобы зонд подключился к ЭБУ, используют проволоку из меди. Со временем она ломается или окисляется, создавая проблемы.
Замена кислородника — это не плановая процедура. Но эксперты все равно выдвигают требования к замене датчика. Датчики, имеющие подогрев, следует заменять через каждые 100 тыс. км пробега, а без подогрева — каждые 50-80 тыс. км.
Что касается планарных датчиков, то их меняют через 160 тыс. пробега. Замена производится после подтверждения факта поломки. Для диагностики используются различные приборы, включая сканер, вольтметр или мультиметр.
Ремонтные работы проходят в два этапа, их разберем позже.
Процесс выхода датчика из строя — подробно
Как было уже сказано выше, появление неисправностей кислородного датчика и симптомы — не быстрое дело. Возникновение одной из причин провоцирует постепенный выход из строя.
На начальном этапе кислородник начинает выдавать странные симптомы. К примеру, ухудшаются обороты холостого хода, сигналы перестают поступать, а качество топлива снижается. Водитель чувствует, что его машина дергается, издается странные звуки, на приборной панели загораются соответствующие иконки.
Если игнорировать проблему и не думать, как устранить неисправность лямбда зонда, то начинается вторая стадия процесса выхода датчика из строя. Здесь кислородник совсем перестает работать, все симптомы неисправности становятся более выраженными. Сюда стоит добавить падение мощности «движка» и его перегрев.
Последний этап — окончательная поломка лямбда зонда. Мощность автомобиля значительно снизится, токсичный запах повалит из трубы. Ездить на таком автомобиле уже не получится. Водителю придется менять деталь но новую (в лучшем случае), в худшем его ждет капитальный ремонт.
Как проверить датчик?
Если водитель почувствовал, что не работает лямбда зонд, симптомы описанные выше помогут разобраться в проблеме. Но здесь возникает небольшая дилемма. Нужно понять, датчик перестал функционировать из-за поломки или какие-то процессы в системе влияют на его некорректную работу?
Например, если сигнал указывает на обедненную смесь, то нужно понять, так ли это на самом деле. Возможно, произошла разгерметизация выпускного тракта.
Определение причины — важный этап на пути к устранению проблемы. Кстати, бывают ситуации, когда проблем несколько.
Допустим, выпускной коллектор подсасывает и одновременно с этим топливный насос не дает давления. Разбираться придется с обеими причинами.
Многие водители проверяют датчик кислорода на исправность с помощью различных приборов. Чаще всего они используют мультиметр или вольтметр. Диагностику также можно осуществить диагностическим адаптером.
В крайнем случае — обратиться в автомастерскую. Существует также механическая проверка. Она подразумевает собой снятие датчика и осмотр его на предмет образования нагара.
В этом случае требуется чистка и установка датчика на место.
Последствия поломки
Выяснив, какие у лямбда зонда признаки неисправности, водитель начинает думать, как избежать дорогостоящего ремонта и какие последствия несет в себе неисправность. Во-первых, владелец не сможет заводить машину в холодное время года, поскольку запуск будет сложным. Машина запустится со второго-третьего раза, а в процессе езды будет издавать разные звуки и рывки.
Также сильно увеличится расход топлива, т.е. чем больше водитель выжимает педаль газа, тем больше бензина тратится. В случае долгой езды с неисправным датчиком произойдет выгорание катализатора и поломка второго лямбда зонда. С каждым последующим запуском идет сильное изнашивание компрессионных и поршневых колец.
Смесь начинает быстро загрязнять свечи. Они, в свою очередь, усиливают сопротивление. Как по цепочке из строя начинают выходить провода, катушка зажигания. В результате водителя ждет печальный итог.
Лучше всего заменить датчик на первой стадии поломки, чем прибегать в дальнейшем к капитальному ремонту. Стоимость датчика не превышает 1500 рублей для автомобилей ВАЗ. Работа по замене не так сложна.
Эксперты не советуют тянуть до последнего. Лучше заменить лямбду сразу, чем платить огромные деньги за капитальный ремонт.
Этапы ремонта
Ремонт лямбда зонда проводится в автомастерской с опытным специалистом. К сожалению, запчасть следует менять полностью, так как просто отремонтировать ее не получится. Оригинальные датчики имеют высокую стоимость, поэтому владельцы стараются перейти на использование универсальных моделей. Они подходят к любой марке авто и имеют низкую цену.
Если проблема не очень серьезная, то заменить датчик можно самостоятельно. К примеру, если прибор загрязнился, водитель может почистить его и вставить обратно. Чтобы демонтировать зонд, необходимо прогреть его до 60°С. После этого следует достать защитный колпак и приступить к чистке. Процедуру очищения проводят с использованием ортофосфорной кислоты.
В конце работы проводят отмачивание запчасти в воде или в специальном средстве. Только после полной просушки датчик ставят обратно, предварительно смазав герметиком резьбу.
Некоторые водители при возникновении проблем думают об отключении зонда. Делать это не желательно, поскольку ЭБУ включит автономный режим подачи смеси. Это приведет к тем же последствиям, что и игнорирование проблемы. Отключать датчик кислорода не рекомендуется. Лучше заменить его на новый и продолжать наслаждаться поездками.
Заключение
В статье представлены материалы, описывающие неисправность лямбда зонда, симптомы и признаки возникновения проблемы. Существует большое количество причин, по которым кислородник ломается.
К ним относят износ, некачественное топливо, проблемы с проводкой и т.д. Не стоит равнодушно относиться к проблеме, поскольку это приведет к негативным последствиям.
Желательно заменить датчик на новый, либо очистить его в случае сильного загрязнения.
Признаки (симптомы) неисправности датчика концентрации кислорода
На примере датчика концентрации кислорода (лямбда-зонда) ЭСУД двигателей k7j (1,4) и k7m (1,6) автомобиля Рено Логан первого поколения разберемся с признаками (симптомами) его неисправности.
Если датчик концентрации кислорода (ДКК) полностью отказал, то в комбинации приборов загорается лампа Check Engyne и система управления переходит в резервный режим работы.
При этом расход топлива увеличивается, а двигатель теряет мощность, приемистость и начинает троить. Но так происходит не всегда из-за того, что этот датчик может начать барахлить задолго до полного выхода из строя.
Появятся определенные симптомы по которым можно догадаться, что что-то не так с ДКК.
Признаки (симптомы) неисправности датчика кислорода
— Двигатель «троит» на холостом ходу
Холодный двигатель автомобиля запускается, но по мере прогрева обороты холостого хода начинают то повышаться, то понижаться («плавать»), либо он попросту «троит» и пытается заглохнуть.
Это происходит потому, что расчет продолжительности впрыска (состава топливной смеси) контроллером производится без учета его показаний, а только на основании сигналов с ДПКВ, датчика температуры, датчика скорости, датчика абсолютного давления воздуха.
Т.н. управление топливоподачей по разомкнутому контуру.
В результате нарушается сбалансированность работы контура поддержания оборотов и контура поддержания стехиометрического состава топливной смеси в контроллере.
— Заметное снижение мощности и приемистости двигателя
Без корректировки по датчику кислорода контроллер не сможет правильно рассчитать оптимальный состав топливной смеси для каждого режима работы двигателя. Например, нужно обогащение, а вместо него поступает обедненная топливная смесь.
Наступает провал или ощущается недостаток тяги.
В другом случае, когда из-за загрязнения или усталости чувствительного элемента датчика снижается его скорость срабатывания, корректировка состава может проходить с запаздыванием, что так же негативно скажется на ездовых характеристиках.
Либо при загрязнении входного отверстия жгута проводов датчика кислорода, через которое он сообщается с атмосферным воздухом ДК выдает неправильный сигнал на контроллер. При бедной топливной смеси от датчика будет поступать сигнал о том, что она богатая и контроллер скорректирует состав смеси в сторону обеднения. Уверенного разгона при нажатии на педаль газа не получится.
— Заметное увеличение расхода топлива
В отсутствие сигнала с датчика кислорода контроллер (ЭБУ) начнет рассчитывать подачу топлива в режиме «разомкнутой петли» (без обратной связи по ДКК). То есть, опять же, он будет учитывать сигналы с ДПКВ, датчика температуры, датчика скорости, датчика абсолютного давления воздуха, но корректировать состав смеси по сигналу с датчика кислорода не будет.
Так же на расход топлива и работу двигателя будет влиять неверный сигнал с ДКК.
Например, если чувствительный элемент датчика загрязнен, а топливная смесь богатая, то он выдает сигнал на контроллер, что она бедная. Контроллер увеличивает ее обогащение.
Как следствие возрастает расход топлива. Нейтрализатор, дожигающий богатую смесь, перегревается, его соты оплавляются и через некоторое время он может выйти из строя.
В большинстве случаев к негативным последствиям отказа датчика кислорода приплюсуются имеющиеся неисправности форсунок, датчика абсолютного давления, недостаточного давления в топливной рампе, износа поршневой, смещения фаз газораспределения и т.п.
Так как перестанет работать адаптация топливной смеси контроллером по сигналу с ДК и прекратится сглаживание последствий этих неисправностей.
Тогда к имеющимся уже признакам добавятся и проблемы с запуском как холодного, так и прогретого двигателя, полный отказ его работы на холостых, запах бензина из выхлопной трубы, отказ свечей зажигания и пр.
Чтобы поставить точный диагноз всему происходящему придется проводить проверку.
Как проверить датчик концентрации кислорода?
Наиболее оптимальный способ — это считать ошибки в памяти контроллера и расшифровать их. Для их считывания не обязательно использовать дорогое диагностическое оборудование. Можно использовать дешевый китайский прибор и смартфон с бесплатной программой.
Более расширенный подход и методы проверки ДКК рассмотрим в отдельной статье «Самостоятельная проверка датчика кислорода».
Примечания и дополнения
— Что может сломаться в датчике концентрации кислорода?
Неисправностей у ДКК не так уж и много. Например, обрыв или короткое замыкание в жгуте проводов к датчику, либо выход из строя его нагревательного элемента.
Или отказ работать чувствительного элемента по причине старения, сильных отложений на нем в результате попадания масла в камеры сгорания, пропусков в системе зажигания, «отравления» его парами от герметика после ремонта и присадками в бензине.
Помимо этого возможен подсос постороннего воздуха во впускной коллектор двигателя в результате которого концентрация кислорода в отработанных газах увеличится и датчик начнет выдавать на контроллер неверный сигнал об обогащении топливной смеси. На автомобилях Рено Логан часто подсос воздуха идет под ссохшееся уплотнительное кольцо под дроссельным узлом на двигателе.
— Оригинальный датчик концентрации кислорода для ЭСУД с контроллером Simens (Евро-2, один ДКК) двигателей k7j (1,4) и k7m (1,6) автомобиля Рено Логан первого поколения RENAULT 8200651078.
Еще статьи по ЭСУД двигателей k7j (1,4) и k7m (1,6) автомобиля Рено Логан
- — Вентилятор радиатора Рено Логан, схема подключения
- — Топливный насос (бензонасос) Рено Логан, схема подключения
- — Реле бензонасоса Рено Логан
- — Датчик абсолютного давления ЭСУД Рено Логан
- — Признаки неисправности регулятора холостого хода ЭСУД Рено Логан
- — Датчик температуры воздуха во впускном коллекторе Рено Логан
Проверяем лямбда-зонд • CHIPTUNER.RU
©А. Пахомов 2007 (aka IS_18, Ижевск)
На написание этого материала натолкнуло обилие вопросов на нашем форуме, связанных с непониманием (или недопониманием) принципа работы датчика кислорода, или лямбда-зонда.
Прежде всего, нужно идти от общего к частному и понимать работу системы в целом. Только тогда сложится правильное понимание работы этого весьма важного элемента ЭСУД и станут понятны методы диагностики.
Чтоб не углубляться в дебри и не перегружать читателя информацией, я поведу речь о циркониевом лямбда-зонде, используемом на автомобилях ВАЗ.
Желающие разобраться более глубоко могут самостоятельно найти и прочитать материалы про титановые датчики, про широкополосные датчики кислорода (ШДК) и придумать методы их проверки.
Мы же поговорим о самом распространенном датчике, знакомом большинству диагностов.
Итак, датчик кислорода. Когда-то очень давно он представлял собой только лишь чувствительный элемент, без какого-либо подогревателя. Нагрев датчика осуществлялся выхлопными газами и занимал весьма продолжительное время.
Жесткие нормы токсичности требовали быстрого вступления датчика в полноценную работу, вследствие чего лямбда-зонд обзавелся встроенным подогревателем.
Поэтому датчик кислорода ВАЗ имеет 4 вывода: два из них – подогреватель, один – масса, еще один – сигнал.
Из всех этих выводов нас интересует только сигнальный. Форму напряжения на нем можно увидеть двумя способами: а) сканером б) мотортестером, подключив щупы и запустив самописец.
Второй вариант, вообще говоря, предпочтительнее. Почему? Потому, что мотортестер дает возможность оценить не только текущие и пиковые значения, но и форму сигнала, и скорость его изменения. Скорость изменения – это как раз характеристика исправности датчика.
Итак, главное: датчик кислорода реагирует на кислород. Не на состав смеси. Не на угол опережения зажигания. Не на что-либо еще. Только на кислород. Это нужно осознать обязательно. Как именно это происходит, в подробностях описано здесь.
На сигнальный вывод датчика с ЭБУ подается опорное напряжение 0.45 В. Чтоб быть полностью уверенным, можно отключить разъем датчика и проверить это напряжение мультиметром или сканером. Все в порядке? Тогда подключаем датчик обратно.
К слову, на старых иномарках опорное напряжение «уплывает», и в итоге нормальная работа зонда и всей системы нарушается. Чаще всего опорное напряжение при отключенном датчике бывает выше необходимых 0.45 В. Проблема решается путем подбора и установки резистора, подтягивающего напряжение к «массе», тем самым возвращая опорное напряжение на необходимый уровень.
Дальше схема работы датчика проста. Если кислорода в газах, омывающих датчик, много, то напряжение на нем упадет ниже опорного 0.45 В, примерно до 0.1В. Если кислорода мало, напряжение станет выше, около 0.8 – 0.9 В.
Прелесть циркониевого датчика в том, что он «перепрыгивает» с низкого на высокое напряжение при таком содержании кислорода в отработанных газах, которое соответствует стехиометрической смеси.
Это замечательное его свойство используется для поддержания состава смеси на стехиометрическом уровне.
Поняв, как работает датчик, легко осознать методику его проверки. Предположим, ЭБУ выдает ошибку, связанную с этим датчиком. Например, Р0131 «Низкий уровень сигнала датчика кислорода 1». Нужно понимать, что датчик отображает состояние системы, и если смесь действительно бедная, то он это отразит. И замена его абсолютно бессмысленна!
Как же нам выяснить, в чем кроется проблема – в датчике или в системе? Очень просто. Смоделируем ту или иную ситуацию. 1. Например, при жалобе на бедную смесь и низком напряжении на сигнально выводе датчика увеличим подачу топлива, пережав шланг обратного слива. Или, при его отсутствии, брызнув во впускной коллектор бензина из шприца.
Как отреагировал датчик? Показал ли обогащенную смесь? Если да – то нет никакого смысла его менять, нужно искать причину, почему система подает недостаточное количество топлива. 2. Если же смесь богатая, и зонд это отображает, попробуйте создать искусственный подсос, сняв какой-нибудь вакуумный шланг.
Напряжение на датчике упало? Значит, он абсолютно исправен. 3. Третий вариант (достаточно редкий, но имеющий место). Создаем подсос, пережимаем «обратку» – а сигнал на датчике не меняется, так и висит на уровне 0.45 В, либо меняется, но очень медленно и в небольших пределах. Все, датчик умер.
Ибо он должен чутко реагировать на изменения состава смеси, быстро меняя напряжение на сигнальном выводе.
Для более глубокого понимания добавлю, что при наличии небольшого опыта легко установить степень изношенности датчика. Это делается по крутизне фронтов перехода с богатой смеси на бедную и обратно.
Хороший, исправный датчик реагирует быстро, переход почти что вертикальный (смотреть, само собой, мотортестером). Отравленный либо просто изношенный датчик реагирует медленно, фронты переходов пологие.
Такой датчик требует замены.
Понимая, что датчик реагирует на кислород, можно легко уяснить еще один распространенный момент.
При пропусках воспламенения, когда из цилиндра в выпускной тракт выбрасывается смесь атмосферного воздуха и бензина, лямбда-зонд отреагирует на большое количество кислорода, содержащееся в этой смеси.
Поэтому при пропусках воспламенения очень возможно возникновение ошибки, указывающей на бедную топливо-воздушную смесь.
Хочется обратить внимание еще на один важный момент: возможный подсос атмосферного воздуха в выпускной тракт перед лямбда-зондом. Мы упоминали, что датчик реагирует на кислород. Что же будет, если в выпуске будет свищ до него? Датчик отреагирует на большое содержание кислорода, что эквивалентно бедной смеси.
Обратите внимание: эквивалентно! Смесь при этом может быть (и будет) богатой, а сигнал зонда ошибочно воспринимается системой как наличие бедной смеси. И ЭБУ ее обогатит! В итоге имеем парадоксальную ситуацию: ошибка «бедная смесь», а газоанализатор показывает, что она богатая. Кстати сказать, газоанализатор в данном случае – очень хороший помощник диагноста.
Как пользоваться извлекаемой с его помощью информацией, описано в этой статье.
Итак, выводы.
1. Нужно совершенно четко отличать неисправность ЭСУД от неисправности лямбда-зонда. 2. Проверить зонд можно, контролируя напряжение на его сигнальном выводе сканером или подключив к сигнальному выводу мотортестер.
3. Искусственно смоделировав обедненную или, наоборот, обогащенную смесь и отследив реакцию зонда, можно сделать достоверный вывод о его исправности.
4. По крутизне перехода напряжения от состояния «богато» к состоянию «бедно» и наоборот легко сделать вывод о состоянии лямбда-зонда и его остаточном ресурсе.
5. Наличие ошибки, указывающей на дефект лямбда-зонда, отнюдь не является поводом для его замены.
Кислородный датчик: устройство, назначение, диагностика
Сомнительная заправка, плохой бензин, «чек» на панели — стандартный и быстрый путь к замене кислородного датчика. Про лямбда-зонд слышали многие автомобилисты, но мало кто разбирался, за что именно он отвечает и почему так легко выходит из строя. Рассказываем про датчик кислорода — «обоняние» двигателя.
Лямбда и стехиометрия двигателя
Название датчика происходит от греческой буквы λ (лямбда), которая обозначает коэффициент избытка воздуха в топливно-воздушной смеси. Для полного сгорания смеси соотношение воздуха с топливом должно быть 14,7:1 (λ=1).
Такой состав топливно-воздушной смеси называют стехиометрическим — идеальным с точки зрения химической реакции: топливо и кислород в воздухе будут полностью израсходованы в процессе горения.
При этом двигатель произведёт минимум токсичных выбросов, а соотношение мощности и расхода топлива будет оптимальным.
Если лямбда будет 1 (избыток воздуха) смесь называют обеднённой. Чересчур богатая смесь — это повышенный расход топлива и более токсичный выхлоп, а слишком бедная смесь грозит потерей мощности и нестабильной работой двигателя.
Из графика видно, что при λ=1 мощность двигателя не пиковая, а расход топлива не минимален — это лишь оптимальный баланс между ними. Наибольшую мощность мотор развивает на слегка обогащённой смеси, но расход топлива при этом возрастает.
А максимальная топливная эффективность достигается на слегка обеднённой смеси, но ценой падения мощности.
Поэтому задача ЭБУ (электронного блока управления) двигателя — корректировать топливно-воздушную смесь исходя из ситуации: обогащать её при холодном пуске или резком ускорении, и обеднять при равномерном движении, добиваясь оптимальной работы мотора во всех режимах. Для этого блок управления ориентируется на показания датчика кислорода.
Зачем нужен кислородный датчик
Датчиков в современном двигателе великое множество. С помощью различных сенсоров ЭБУ замеряет температуру забортного воздуха и его поток, «видит» положение дроссельной заслонки, отслеживает детонацию и положение коленвала — словом, внимательно следит за воздухом «на входе» и показателями работы мотора, регулируя подачу топлива для создания оптимальной смеси в цилиндрах.
Лямбда-зонд показывает, что же получилось «на выходе», замеряя количество кислорода в выхлопных газах.
Другими словами, кислородный датчик определяет, оптимально ли работает мотор, соответствуют ли расчёты ЭБУ реальной картине и нужно ли вносить в них поправки.
Основываясь на данных с лямбда-зонда, ЭБУ вносит соответствующие коррекции в работу двигателя и подготовку топливно-воздушной смеси.
Где находится кислородный датчик
Датчик кислорода установлен в выпускном коллекторе или приёмной трубе глушителя двигателя, замеряя, сколько несгоревшего кислорода находится в выхлопных газах. На многих автомобилях есть ещё один лямбда-зонд, расположенный после каталитического нейтрализатора выхлопа — для контроля его работы.
Если у двигателя две головки блока (V-образники, «оппозитники»), то удваивается количество выпускных коллекторов и катализаторов, а значит и лямбда-зондов — у современной машины может быть и 4 кислородных датчика.
Внешне «широкополосник» похож на обычный датчик кислорода, но внутри есть отличия.
Благодаря специальным накачивающим ячейкам эталонный лямбда-коэффициент газового содержимого датчика всегда равен 1, и генерируемое им напряжение постоянно.
А вот ток меняется в зависимости от количества кислорода в выхлопных газах, и ЭБУ двигателя считывает его в реальном времени. Это позволяет электронике быстрее и точнее корректировать смесь, добиваясь её полного сгорания в цилиндрах.
Почему до сих пор производят узкополосные датчики? Во-первых, для старых автомобилей, где A/F-сенсоры не применялись.
Во-вторых, из-за особенностей «широкополосника» его нельзя устанавливать после катализатора, где он быстро выходит из строя. А контролировать работу катализатора как-то надо.
Поэтому в современных двигателях ставят два лямбда-зонда разного типа: широкополосный (управляющий) — в районе выпускного коллектора, а узкополосный (диагностический) — после катализатора.
Причины и признаки неисправности лямбда-зонда
Основная причина поломок кислородных датчиков — некачественный бензин: свинец и ферроценовые присадки оседают на чувствительном элементе датчика, выводя его из строя.
На состояние лямбда-зонда влияет и нестабильная работа двигателя: при пропусках зажигания от старых свечей или пробитых катушек несгоревшая смесь попадает в выхлопную систему, где догорает, выжигая и катализатор, и датчики кислорода.
Приговорить датчик также может попадание в цилиндры антифриза или масла.
Самый очевидный признак неисправности лямбда-зонда — индикатор Check Engine на приборной панели. Считав код ошибки с помощью сканера или самодиагностики, можно проверить, какой именно датчик вышел из строя, если их несколько. Иногда всё дело в повреждённой проводке датчика — с проверки цепи и стоит начать поиск поломки.
Загрузка...
