Как лямбда зонд влияет на работу двигателя. Кислородный датчик лямбда

На написание этого материала натолкнуло обилие вопросов на интернет-форуме, связанных с непониманием (или недопониманием) принципа работы датчика кислорода, или лямбда-зонда.

Датчик кислорода: от общего к частному

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, 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.

Когда-то очень давно датчик кислорода представлял собой только лишь чувствительный элемент, без какого-либо подогревателя. Нагрев датчика осуществлялся отработанными 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:

сканером
мотортестером, подключив щупы и запустив самописец

Второй вариант 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 и есть 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.

О физическом принципе работы датчика рассказано во многих книгах, посвященных электронным системам управления двигателем, и мы на нем останавливаться не будем.

На сигнальный вывод датчика с ЭБУ подается опорное напряжение 0.45 В. Чтобы 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.

Методика проверки датчика кислорода

Поняв, как работает датчик кислорода, легко понять 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 нам выяснить, в чем кроется проблема — в датчике или в системе? Очень просто. Смоделируем ту или иную ситуацию.

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.
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.
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 топливно-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, рассказано в статье «Газоанализ и диагностика ».

Датчик кислорода: выводы

Нужно совершенно четко отличать неисправность ЭСУД от неисправности лямбда-зонда.
Проверить зонд можно, контролируя напряжение на его сигнальном выводе сканером или подключив к сигнальному выводу мотортестер.
Искусственно смоделировав обедненную или, наоборот, обогащенную смесь и отследив реакцию зонда, можно сделать достоверный вывод о его исправности.
По крутизне перехода напряжения от состояния «богато» к состоянию «бедно» и наоборот легко сделать вывод о состоянии лямбда-зонда и его остаточном ресурсе.
Наличие ошибки, указывающей на дефект лямбда-зонда, отнюдь не является поводом для его замены.

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

Этот достаточно хрупкий прибор находится в очень агрессивной среде, поэтому его работу необходимо постоянно контролировать, так как при его поломке дальнейшее использование автомобиля невозможно. Периодическая проверка лямбда зонда станет гарантом стабильной работы автотранспортного средства.

Принцип действия лямбда зонда

Основной задачей лямбда зонда является определение химсостава выхлопных газов и уровня содержания в них молекул кислорода. Этот показатель должен колебаться в пределах от 0,1 до 0,3 процентов. Бесконтрольное превышение этого нормативного значения может привести к неприятным последствиям.

При стандартной сборке автомобиля, лямбда зонд монтируется в выпускном коллекторе в области соединения патрубков, однако, иногда бывают и другие вариации его установки. В принципе, иное расположение не влияет на рабочую производительность данного прибора.

Сегодня можно встретить несколько вариаций лямбда зонда: с двухканальной компоновкой и широкополосного типа. Первый вид чаще всего встречается на старых автомобилях, выпущенных в 80-е годы, а также на новых моделях эконом-класса. Датчик широкополосного типа присущ современным авто среднего и высшего класса. Такой датчик способен не только с точностью определить отклонение от нормы определенного элемента, но и своевременно сбалансировать правильное соотношение.

Благодаря усердной работе таких датчиков существенно повышается рабочий ресурс автомобиля, снижается топливный расход и повышается стабильность удержания оборотов холостого хода.

С точки зрения электротехнической стороны, стоит отметить тот момент, что датчик кислорода не способен создавать однородный сигнал, так как этому препятствует его расположение в коллекторной зоне, ведь в процессе достижения выхлопными газами прибора может пройти определенное количество рабочих циклов. Таким образом, можно сказать, что лямбда зонд реагирует скорее на дестабилизацию работы двигателя, о чем он собственно впоследствии и оповещает центральный блок и принимает соответствующие меры.

Основные признаки неисправности лямбда зонда

Основным признаком неисправности лямбда зонда служит изменение работы двигателя, так как после его поломки значительно ухудшается качество поступаемой топливной смеси в камеру сгорания. Топливная смесь, по сути, остается бесконтрольной, что недопустимо.

Причиной выхода из рабочего состояния лямбда зонда может быть следующее:

разгерметизация корпуса;
проникновение внешнего воздуха и выхлопных газов;
перегрев датчика вследствие некачественной покраски двигателя или неправильной работы системы зажигания;
моральный износ;
неправильное или прерывающееся электропитание, которое ведет к основному блоку управления;
механическое повреждение в следствие некорректной эксплуатации автомобиля.

Во всех вышеперечисленных случаях, кроме последнего, выход из строя происходит постепенно. Поэтому те автовладельцы, которые не знают как проверить лямбда зонд и где он вообще расположен, скорее всего, не сразу заметят неисправность. Однако, для опытных водителей определить причину изменения работы двигателя не составит никакого труда.

Постепенный выход из строя лямбда зонда можно разбить на несколько этапов. На начальной стадии датчик перестает нормально функционировать, то есть, в определенных рабочих моментах мотора устройство перестает генерировать сигнал, впоследствии чего дестабилизируется налаженность оборотов холостого хода.

Иными словами, они начинают колебаться в достаточно расширеном диапазоне, что в конечном итоге приводит к потере качества топливной смеси. При этом авто начинает беспричинно дергаться, также можно услышать нехарактерные работе двигателя хлопки и обязательно на панели приборов загорается сигнальная лампочка. Все эти аномальные явления сигнализируют автовладельцу о неправильной работе лямбда зонда.

На втором этапе датчик и вовсе перестает работать на не прогретом двигателе, при этом автомобиль будет всевозможными способами сигнализировать водителю о проблеме. В частности, произойдет ощутимый упадок мощности, замедленное реагирование при воздействии на педаль акселератора и все те же хлопки из-под капота, а также неоправданное дергание автомобиля. Однако, самым существенным и крайне опасным сигналом поломки лямбда зонда служит перегрев двигателя.

В случае полного игнорирования всех предшествующих сигналов свидетельствующих об ухудшении состояния лямбда зонда, его поломка неизбежна, что станет причиной большого количества проблем. В первую очередь пострадает возможность естественного движения, также значительно увеличится расход топлива и появится неприятный резкий запах с ярко выраженным оттенком токсичности из выхлопной трубы. В современных автоматизированных автомобилях в случае поломки кислородного датчика может попросту активизироваться аварийная блокировка, в результате которой последующее движение автомобиля становится невозможным. В таких случаях сможет помочь только экстренный вызов эвакуатора.

Однако, самым худшим вариантом развития событий является разгерметизация датчика, так как в этом случае движение автомобиля становится невозможным по причине высокой вероятности поломки двигателя и последующего дорогостоящего ремонта. Во время разгерметизации отработанные газы вместо выхода через выхлопную трубу, попадают в заборный канал атмосферного эталонного воздуха. Во время торможения двигателем лямбда зонд начинает фиксировать переизбыток молекул кислорода и экстренно подает большое количество отрицательных сигналов, чем полностью выводит из строя систему управления впрыском.

Основным признаком разгерметизации датчика является потеря мощности, особенно это ощущается во время скоростного движения, характерное постукивание из-под капота во время движения, которое сопровождается неприятными рывками и неприятный запах, который выбрасывается из выхлопа. Также о разгерметизации свидетельствует видимый осадок сажных образований на корпусе выпускных клапанов и в области свечей.

Как определить неисправность лямбда зонда рассказывается на видео:

Электронная проверка лямбда зонда

Узнать о состоянии лямбда зонда можно путем его проверки на профессиональном оборудовании. Для этого используется электронный осциллограф. Некоторые специалисты определяют работоспособность кислородного датчика при помощи мультиметра, однако, он способен только констатировать или же опровергнуть факт его поломки.

Проверяется устройство во время полноценной работы двигателя, так как в состоянии покоя датчик не сможет полностью передать картину своей работоспособности. В случае даже незначительного отхождения от нормы, лямбда зонд рекомендуется заменить.

Замена лямбда зонда

В большинстве случаев такая деталь, как лямбда зонд не подлежит ремонту, о чем свидетельствуют утверждения о невозможности произведения ремонта от многих автомобильных производителей. Однако, завышенная стоимость такого узла у официальных дилеров отбивает всякую охоту его приобретения. Оптимальным выходом из сложившейся ситуации может стать универсальный датчик, который стоит гораздо дешевле родного аналога и подходит практически всем автомобильным маркам. Также в качестве альтернативы можно приобрети датчик бывший в использовании, но с продолжительностью гарантийного периода или же полностью выпускной коллектор с установленным в него лямбда зондом.

Однако, бывают случаи, когда лямбда зонд функционирует с определенной погрешностью из-за сильного загрязнения в результате оседания на нем продуктов сгорания. Для того чтобы убедиться, что это действительно так, датчик необходимо проверить у специалистов. После того как проверка лямбда зонда состоялась и подтвержден факт его полной работоспособности, его нужно снять, почистить и установить обратно.

Для того чтобы демонтировать датчик уровня кислорода, необходимо прогреть его поверхность до 50 градусов. После снятия, с него снимается защитный колпачок и только после этого можно приступать к очистке. В качестве высокоэффективного очищающего средства рекомендуется использовать ортофосфорную кислоту, которая с легкостью справляется даже с самыми стойкими горючими отложениями. По окончании процедуры отмачивания, лямбда зонд ополаскивается в чистой воде, тщательно просушивается и устанавливается на место. При этом не стоит забывать о смазке резьбы специальным герметиком, который обеспечить полную герметичность.

Очень сложное, поэтому он нуждается в постоянной поддержке работоспособности и проведении своевременных профилактических работ. Поэтому в случае возникновения подозрений о неисправности лямбда зонда, необходимо незамедлительно произвести диагностику его работоспособности и в случае подтверждения факта выхода из строя, заменить лямбда зонд. Таким образом, все важнейшие функции транспортного средства будут сохранены на прежнем уровне, что станет гарантом отсутствия дальнейших проблем с двигателем и прочими важными элементами автомобиля.

Иномарки, выпускаемые с 80-х годов, в европейских или американских моделях уже имели в конструкции лямбда-зонд. Он участвует в цепочке формирования топливной смеси. Датчик способствует сбалансированности ее образования. Хорошему водителю стоит знать признаки неисправности лямбда-зонда, так как от его состояния зависит работоспособность легковушки.

Каким образом работает датчик

Базовая задача, которую выполняет λ-зонд, заключается в контролировании объемной доли кислорода в каждой порции выхлопных газов. Оптимальное значение должно укладываться в интервале 0,15–0,3%. Существенное отклонение от заданной производителем нормы приводит к негативным последствиям с силовой установкой транспортного средства.

Традиционно монтаж кислородного датчика осуществляется в выпускном коллекторе около соединительных патрубков. Реже в некоторых моделях его конструкторы ставят в иное место. При этом позиция не сказывается на производительности.

Встречаются вариации датчиков кислорода как с широкополосным типом, так и двухканального типа. В первом случае описан прибор из автомобилей высокого и среднего класса, а во втором – из машин эконом серии и ТС, выпущенных 2–3 десятилетия назад. Также характерной чертой прогрессивных конструкций является балансирование правильного показания и высокая степень точности.

Важно знать, что за счет усердной работы кислородных датчиков в машинах, существенно повышается ресурс двигателей, обеспечивается сбалансированность оборотов и снижается топливный расход.

Вследствие своих конструкционных особенностей и определенного расположения в коллекторе от датчика не ждут однородного сигнала. На это оказывает влияние то, что контролируемый выхлоп отработанных газов попадает на мониторинг спустя большое количество рабочих циклов. Фактически у λ-зонда получается реагировать постфактум на сбои и отправлять об этом информацию на ЭБУ .

Признаки неисправности датчика кислорода

Неисправности устройства отражаются на работе мотора в целом. Выход из строя способен разбалансировать слаженное функционирование топливной системы, отправляющей в камеру сгорания рассчитанную по пропорциям смесь.

Проявляются следующие симптомы:

внутрь проникает внешний воздух и выхлопы;
корпус разгерметизируется;
прибор морально устаревает;
кислородный датчик перегревается из-за неправильной работы зажигания;
существуют проблемы с электропроводкой, что сказывается на качестве отправки сигнала к электронному блоку управления;
появились мехповреждения за счет неправильной эксплуатации ТС.

Обычно внешние последствия начинают проявляться постепенно, поэтому автолюбители не всегда соотносят неприятности системы зажигания с лямбда-зондом. Хотя обнаружить его и проконтролировать состояние не составит труда.

На первых порах колебания в работоспособности происходят в широком диапазоне. Периодически ухудшается потеря качества топливной смеси.

Водителям стоит знать, как ведет себя машина, если не работает лямбда-зонд. Появляются беспричинные рывки в работе, нехарактерные хлопки со стороны двигателя или ближе к выхлопам. Нередко на приборной доске во время езды горит характерный световой индикатор. Подобные аномалии игнорировать не стоит, а стоит провести первичную диагностику.

Важно проконтролировать датчик при существенном снижении мощности . Тем более это проводится для случаев, когда явных причин к этому не имеется. Заглянуть в узел потребуется тогда, когда машина перестает резво реагировать на нажатие педали газа, а при этом слышны хлопки из подкапотного пространства. Нельзя упускать из вида заметный перегрев мотора.

Производители современных авто могут закладывать запуск сигналов на приборной панели, а также полную блокировку движения машины. Водителю придется лишь вызывать экстренную эвакуацию.

Наиболее проблемным вариантом поломки считается потеря герметичности датчика. Не рекомендуем продолжать движение в таком случае, так как оно способно привести к более серьезной поломке двигателя. При таком изъяне газы от выхлопов отправляются не в трубу, а способны проникать в область, где располагается эталонный атмосферный воздух. Таким образом датчик фиксирует переизбыток молекул и отправляет неверные сигналы к ЭБУ, выводя ее из строя.

Потеря мощности – верны признак снижения герметичности лямбда-зонда. Также мотор начинает постукивать и появляется запах выхлопов в салоне. Заметить симптомы можно по увеличению нагара на выпускных клапанах и около свечей.

Прибор придется тестировать или полностью менять. В условиях СТО используются дорогостоящие осциллографы, а в домашнем гараже для этого применяют мультиметры. По результатам проверки принимается окончательное решение, что делать с датчиком.

Как правило, с кислородными датчика большинство автомобилистов не проводит ремонты. Их просто меняют или монтируют специальную самодельную заглушку. Предпочтительней провести на качественном оборудовании финальную диагностику, чтобы убедиться в том, что ремонту подлежит именно лямбда-зонд.

Лямбда-зонд - один из элементов системы питания инжекторных автомобилей, который в наших условиях эксплуатации может создавать проблемы. Как их избежать?

Назначение

Греческая лямбда в автомобилестроении обозначает коэффициент избытка воздуха в топливовоздушной смеси. Отсюда и пошло название датчика, который измеряет этот коэффициент, а точнее - остаточный кислород (О2) в отработавших газах (другое название - датчик кислорода). Назначение датчика - предоставить ЭБУ двигателя информацию, позволяющую определить характер сгорания топлива. Это необходимо для создания нормальных условий работы каталитического нейтрализатора отработавших газов. Дело в том, что «окно» эффективной работы катализатора очень узкое, когда в цилиндрах сгорает 14,6-14,8 части воздуха и 1 часть топлива (при сгорании такой смеси лямбда = 1±0,01). Обеспечить такое точное регулирование состава топливо-воздушной смеси возможно только с помощью систем питания с электронным впрыском топлива. Лямбда-зонд в этих системах выполняет функцию контролера в выпускном тракте.

Лямбда-зонд: причины и симптомы поломок

Нарушения в работе или даже отказ лямбда-зонда может произойти из-за:

	разрывов электроцепей подключения;
	замыкания;
	загрязнения продуктами сгорания бензина с повышенным содержанием октаноповышающих присадок;
	термических перегрузок вследствие перебоев зажигания;
	механических повреждений (например, при езде по бездорожью).

Сильно сокращают срок службы лямбда-зонда плохое состояние маслосъемных колец, попадание антифриза в цилиндры и выпускные трубопроводы, обогащенная топливо-воздушная смесь.

При неисправном лямбда-зонде содержание СО в выхлопе возрастает с 0,1-0,3% до 3-7%. Уменьшить его значение в большинстве старых моторов без замены датчика сложно, т. к. запаса хода регулятора качества смеси потенциометра может не хватить. В автомобилях с двумя лямбда-зондами в случае отказа второго датчика добиться нормальной работы двигателя без серьезного вмешательства в электронику невозможно.

Лямбда-зонд: лечение неисправности

Технологии ремонта неисправных лямбда-зондов не существует - в случае поломки они подлежат замене. Однако наши «дяди Васи» все-таки разработали методику восстановления этих датчиков, но эффективна она не во всех случаях. Чаще всего он перестает работать из-за отложений нагара на чувствительном элементе под защитным колпачком. Если налет удалить, работоспособность «лямбды» восстанавливается. Очистить чувствительный элемент датчика можно, промыв его в ортофосфорной кислоте, которая за 10-20 минут разъедает загрязнения, не уничтожая электроды с редкоземельными металлами. Эффективнее чистить лямбда-зонд после снятия защитного колпачка на токарном станке и мойки с использованием тонкой кисточки. Но делать это целесообразно, если есть возможность закрепить колпачок с помощью аргоновой сварки. После промывки датчик следует ополоснуть водой и просушить. Если мойка не помогает, значит, «лямбду» нужно менять. Стоимость мойки значительно меньше, чем стоимость нового лямбда-зонда (от 300 грн.). Можно заменить неподогреваемый датчик на подогреваемый (но не наоборот!). При несовместимости разъемов недостающую электроцепь подогрева проложите самостоятельно, а вместо разъема используйте универсальные автомобильные контакты.

Зачем вовремя менять лямбда-зонд:

Лямбда-зонд: диагностика

Эффективное измерение остаточного кислорода в отработавших газах лямбда-зонд обеспечивает после его разогрева до температуры 300-400°С. Только в таких условиях циркониевый электролит приобретает проводимость, а разница в количестве атмосферного кислорода и кислорода в выхлопной трубе ведет к появлению на электродах лямбда-зонда выходного напряжения. Поэтому сигнал лямбда-зонда проверяется при включенном и прогретом двигателе. Для измерения лучше подходит осциллограф, чем мультиметр, поскольку с его помощью наиболее точно оценивается форма и частота сигнала.

Затем измеряется сопротивление нагревателя датчика (при отсоединенном штекере), составляющее при комнатной температуре от 2 до 14 Ом (согласно требованиям производителя). Далее проверяется напряжение, подведенное к нагревателю: при включенном зажигании и подсоединенном разъеме зонда оно должно составлять не менее 10,5 В. Если это значение ниже, необходимо тщательно проверить напряжение батареи, кабели и соединения.

Лямбда-зонд: тонкости монтажа

	Датчики должны устанавливаться и демонтироваться только при помощи соответствующих инструментов.
	Если лямбда-зонд используется повторно, резьбу необходимо обработать специальной монтажной пастой. При этом следует избегать попадания пасты на защитную трубку, так как это может привести к сбоям в работе датчика. Новые лямбда-зонды ведущих производителей заранее обработаны пастой.
	Соблюдайте указанный производителем момент затяжки, обычно составляющий от 40 до 60 Нм.
	Лямбда-зонды требуют осторожного обращения во избежание механических повреждений (например, из-за падения).
	Поскольку датчики всасывают наружный (эталонный, для сравнения) воздух через соединительный разъем, его нельзя обрабатывать контактным спреем или смазкой. При промывке двигателя и днища разъем лямбда-зонда следует тщательно изолировать.


Мнение

Юрий Дацык
Фото Bosch, GM

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

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.