Лямбда-зонд (кислородный датчик): как устроен и за что отвечает?

Симптомы неисправности

Основными признаками, свидетельствующими о поломке кислородного датчика, считаются:

• Повышенная токсичность выхлопных газов;
• Нестабильная, прерывистая разгонная динамика;
• Кратковременное включение лампы «CHECK ENGINE» при резком увеличении оборотов;
• Нестабильные, постоянно меняющиеся холостые обороты;
• Увеличение расхода топлива;
• Перегрев катализатора, сопровождающийся потрескивающими звуками в его зоне при заглушённом моторе;
• Постоянно горящий индикатор «CHECK ENGINE»;
• Беспричинная сигнализация бортового компьютера о переобогащённой ТВС.

Нужно иметь в виду, что все эти отклонения могут быть симптомами и других поломок.

Длительность службы лямбда-зонда примерно 60-130 тыс. км. Причинами сокращения срока службы и поломки устройства может стать:

• Применение при монтаже датчиков, не рассчитанных на высокие температуры герметиков (силиконовых);
• Некачественный бензин (повышенное содержание этила, свинца, тяжёлых металлов);
• Попадание масла в выхлопную систему в результате износа маслосъёмных колец или колпачков;
• Перегрев датчика в результате некорректно выставленного зажигания, переобогащённой ТВС;
• Множественные попытки завести мотор, приводящие к проникновению горючих смесей в систему выхлопа;
• Нестабильный контакт, замыкание на массу, обрыв выходного провода;
• Нарушение целостности конструкции датчика.

Проверка датчиков

Перед тем, как проверить лямбда зонд, необходимо ознакомиться конструкцией двигателя и устройством лямбда зондов.

Визуальная

Включает в себя осмотр видимых элементов конструкции (электрической проводки, разъема подключения и корпуса самого датчика) на предмет механических повреждений, нарушения целостности или скопления сажи.

Подробная

С помощью вольтметра возможна проверка электрической проводки, разъема, датчика, а так же электронного блока управления.

Проверка лямбда зонда:

• прогрев и остановка двигателя;
• подключение вольтметра к контактам датчика;
• запуск двигателя и однократное доведение стрелки тахометра до отметки 2500 оборотов в минуту;
• отключение шланги регулятора давления топлива;
• проверка показателей вольтметра. Если оно равно или меньше 0.8 В — лямбда зонд неисправен.

Если напряжение, подаваемое на датчик, не равно 0.45 В, необходима подробная диагностика блока управления, который находится под приборной панелью в салоне автомобиля.

Компьютерная диагностика:

• подключение диагностического компьютера к разъему бортового компьютера;
• сканирование журнала бортового компьютера на предмет ошибок;
• отслеживание технических показателей двигателя при работе в разных режимах (применяется не всегда). Позволяет определить эффективность кислородного датчика;
• расшифровка выявленных кодов ошибок.

Двигатель

• Поменять антифриз Chevrolet ТрейлБлейзер своими руками
• Заменить бензонасос Шевролет ТрейлБлейзер своими руками
• Ремонт блока управления двигателем Шевролет ТрейлБлейзер
• Поменять водяной насос Шевролет TrailBlazer своими руками
• Снятие впускного коллектора Шевролет TrailBlazer
• Поменять втулку на стартере Chevrolet TrailBlazer своими руками
• Замена втулки шатуна Шевролет ТрейлБлейзер
• Как снять выпускной коллектор Шевролет ТрейлБлейзер
• Замена гидрокомпенсаторов Шевроле ТрейлБлейзер своими руками
• Поменять головку блока цилиндров Шевроле TrailBlazer своими руками
• Заменить датчик давления масла Шевролет ТрейлБлейзер своими руками
• Ремонт датчика детонации Chevrolet ТрейлБлейзер
• Заменить датчик кислорода Шевролет ТрейлБлейзер
• Как поменять датчик коленвала Шевроле TrailBlazer
• Поменять датчик массового расхода воздуха Шевролет ТрейлБлейзер
• Ремонт датчика охлаждающей жидкости Шевроле TrailBlazer своими руками
• Поменять датчик распредвала Шевроле TrailBlazer своими руками
• Ремонт датчика температуры Шевролет ТрейлБлейзер
• Установка датчика уровня топлива Chevrolet TrailBlazer
• Установка датчика холостого хода Шевроле TrailBlazer
• Замена дмрв Шевролет ТрейлБлейзер
• Снять клапанную крышку Шевроле ТрейлБлейзер своими руками
• Поменять компрессор кондиционера Chevrolet TrailBlazer
• Установка крана отопителя Шевроле ТрейлБлейзер
• Снять крышку двигателя Шевроле ТрейлБлейзер
• Поменять масло в акпп Chevrolet ТрейлБлейзер
• Замена масла в двигателе Шевролет ТрейлБлейзер
• Поменять маслосъемные колпачки Шевролет TrailBlazer
• Ремонт маслосъемных колец Chevrolet ТрейлБлейзер своими руками
• Заменить масляный насос Chevrolet ТрейлБлейзер
• Поменять направляющие втулки клапанов Chevrolet TrailBlazer своими руками
• Поменять натяжитель цепи грм Chevrolet ТрейлБлейзер
• Как поменять натяжной ролик ремня генератора Шевроле ТрейлБлейзер
• Как поменять опоры двигателя Chevrolet TrailBlazer своими руками
• Поменять охлаждающую жидкость Chevrolet TrailBlazer
• Ремонт подушек двигателя Chevrolet TrailBlazer
• Поменять подшипник коленвала Шевролет TrailBlazer своими руками
• Ремонт помпы Шевроле ТрейлБлейзер
• Как заменить поршневые кольца Шевролет ТрейлБлейзер
• Поменять прокладку гбц Шевролет ТрейлБлейзер
• Ремонт прокладки головки блока цилиндров Шевроле TrailBlazer
• Поменять прокладку клапанной крышки Chevrolet ТрейлБлейзер
• Заменить прокладку коллектора Chevrolet TrailBlazer
• Как заменить радиатор кондиционера Шевролет ТрейлБлейзер
• Поменять радиатор печки Шевроле ТрейлБлейзер
• Ремонт распредвала Chevrolet TrailBlazer
• Установка расширительного бачка Chevrolet ТрейлБлейзер своими руками
• Ремонт ремня генератора Шевролет TrailBlazer
• Как заменить ремень грм Chevrolet ТрейлБлейзер своими руками
• Установка ремня кондиционера Шевролет TrailBlazer
• Заменить сальник двигателя Chevrolet ТрейлБлейзер
• Поменять сальник коленвала Шевролет ТрейлБлейзер
• Установка сальника распредвала Chevrolet TrailBlazer
• Поменять сальники клапанов Chevrolet TrailBlazer своими руками
• Установка стартера Шевроле ТрейлБлейзер своими руками
• Заменить термостат Chevrolet TrailBlazer своими руками
• Ремонт топливного насоса Шевролет ТрейлБлейзер своими руками
• Замена цепи грм Chevrolet TrailBlazer своими руками
• Как заменить шкив коленвала Шевроле TrailBlazer своими руками

Датчик кислорода в автомобиле: назначение и принцип работы

Основная задача датчиков двигателя – передавать на ЭБУ сигналы, многие их которых позволяют блоку управления гибко корректировать топливно-воздушную смесь с учетом постоянно изменяющихся режимов работы и нагрузок на ДВС.

В свою очередь, среди других  датчиков ЭСУД сложно переоценить значимость лямбда-зонда (иногда автолюбители на форумах ошибочно называют  данный элемент лямдозонд или лямдазон). Если просто, датчики кислорода в автомобиле измеряют коэффициент избытка воздуха в топливовоздушной смеси.

Общее устройство лямбда-зонда следующее:

• металлический корпус;
• керамический изолятор;
• уплотнительное кольцо;
• проводка и манжеты для уплотнения;
• защитный корпус с отверстием для вентиляции);
• токопроводящий контакт;
• наконечник из керамики;
• спираль в резервуаре;
• защитный щиток с отверстием для выпуска газов.

Для производства датчиков данного типа нужны термостойкие материалы, так как устройство работает в условиях высоких температур. Всего кислородные датчики делятся на несколько типов, в зависимости от количества проводов на датчик.

Фактически, указанный датчик определяет коэффициент избытка воздуха, «вынюхивая» выхлоп и фиксируя остаточный кислород в составе отработавших газов

Основная задача датчика кислорода состоит в передаче на ЭБУ двигателя важной информации, которая позволяет контроллеру определить, насколько эффективно происходит процесс сгорания топлива в цилиндрах.. Данная информация нужна для того, чтобы поддерживать оптимальные условия для работы катализатора (каталитического нейтрализатора), который фильтрует выхлоп автомобиля и снижает количество вредных выбросов в атмосферу

Данная информация нужна для того, чтобы поддерживать оптимальные условия для работы катализатора (каталитического нейтрализатора), который фильтрует выхлоп автомобиля и снижает количество вредных выбросов в атмосферу.

Основная причина такого контроля —  максимально эффективная работа катализатора возможна только тогда, когда в двигателе сгорает 14.6–14.8 части воздуха и 1 часть топлива. При горении такой смеси лямбда будет равняться 1±0.01.

Вполне очевидно, чтобы постоянно готовить такую смесь на разных режимах, нужна развитая система питания с электронным впрыском топлива, которая постоянно получает сигналы от датчиков (в том числе и от кислородного датчика).  

При этом сам лямбдазонд стоит в выпускной системе, работает в условиях высокого нагрева, а также может выйти из строя, если в двигателе имеются неисправности. Давайте рассмотрим признаки и причины поломок лямбды. 

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 300оС, 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:

1. 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.
2. 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.

Как отремонтировать лямбда зонд?

В большинстве случаев отремонтировать его нельзя. Но иногда помогает чистка нагревательного элемента, которую едва ли можно считать ремонтом. Для ее выполнения необходимо полностью дать остыть выпускному коллектору. Далее:

• отключить аккумуляторную батарею;
• отсоединить клемму от датчика и вытащить его.

Иногда сделать это сложно. Деталь сильно пригорает, вытащить её удаётся, только повредив. Но пробовать нужно: залейте резьбу уксусом или керосином и оставьте на несколько часов.

Для чистки понадобится ортофосфорная кислота. Погрузите деталь в нее на 30-40 минут, потом несколько раз хорошо промойте теплой водой. Все отложения с нагревательного элемента будут смыты. Если причина неисправности в них, работоспособность датчика будет восстановлена.

Есть необычный способ ремонта, но для нужно иметь 2 одинаковых датчика. Если причины неисправности каждого из них разные, можно попытаться собрать один из двух. Так, например, один может быть неисправен из-за обрыва сигнального провода, а второй из-за поломки нагревательного элемента. Прозвоните мультиметром каждый, чтобы выявить тот, который с обрывом. Аккуратно распилите оба. На фото видно, что на одном из них обломан нагревательный элемент. Кроме того, повреждена керамическая оболочка.

Крупным планом:

Аккуратно извлекаем нагреватель:

Пилим следующий, на котором обрыв сигнального провода

Нам нужно очень осторожно, чтобы не сломать, извлечь его нагреватель. На фото целый и ломаный:

Протираем нагреватель чистой сухой тряпкой, аккуратно помещаем в корпус с целым сигнальным проводом.

Теперь нужно запаять корпус с помощью ювелирной горелки медно-фосфорным припоем. Он выдерживает нагрев до 700 градусов, не течет.

Ставим на автомобиль и проверяем.

Где расположен

Особенностью автомобиля Приора является установка двух кислородных датчиков. Они имеют одинаковый принцип действия, но разные функции.

Каталитический нейтрализатор (катализатор) — это элемент выхлопной системы двигателя, способствующий уменьшению токсичности выхлопных газов.

Первый лямбда зонд установлен в выпускном коллекторе перед катализатором, второй — после. С помощью такой конструкции бортовой компьютер получает информацию о неочищенных выхлопных газах и тех, которые прошли этап очистки в катализаторе.

На качество работы двигателя влияет количество кислорода, поступающего в камеры сгорания. Если это количество недостаточное или в избытке, эффективность двигателя снижается, а так же возрастает расход топлива.

В Москве эксплуатируются разные модификации автомобиля Лада Приора. В зависимости от года выпуска, а так же количества клапанов в двигателе (16 или 8), расположение датчиков может незначительно меняться.

Как работает

Принцип действия лямбда зонда заключается в сравнении показателей двух электродов, один из которых расположен в чистом воздухе, а второй — в выпускном коллекторе.

Лямбда зонд ВАЗ 2110 выполнен из термостойких материалов, так как система выпускных клапанов и выхлопная система во время продолжительной работы двигателя имеют крайне высокую температуру.

Основными конструктивными элементами лямбда зонда являются:

• стальной корпус;
• наружный платиновый электрод;
• внутренний циркониевый электрод;
• керамический изолятор между внутренним и наружным электродами;
• электронагреватель;
• защитный кожух для наружного электрода.

Также лямбда зонды, с некоторыми техническими различиями, имеют 4-контактный разъем:

• 1 контакт — передача сигнала на электронный блок управления;
• 2 — электрическое питание;
• 3 и 4 — электрическое питание электронагревателя.

Главной задачей лямбда зонда является определение количества несгоревшего кислорода в выхлопной трубе.

Электронный блок управления подает на электроды лямбда зонда напряжение, равное 0.45 В.

Наружный электрод определяет количество окружающего кислорода, внутренний — количество кислорода в отработанных газах. Получив данные, датчик передает соответствующий сигнал электронному блоку управления ДВС. Передаваемый сигнал — это разность двух показателей.

Блок управления, обработав полученный сигнал, вносит коррективы в работу всех составляющих топливной системы, а так же делает зажигание горючей смеси раньше или позже. Это способствует более стабильной и ровной работе двигателя.

На автомобилях ВАЗ-2110 с 8-клапанным и 16-клапанным двигателем, на которых установлен инжектор, датчик располагается на выпускном коллекторе автомобиля перед резонатором.

Особенностью кислородных датчиков на автомобилях ВАЗ является их рабочая температура. Функционировать они начинают, когда температура достигает 300–400 °C.

В первые минуты после запуска двигателя, контроль его работы осуществляется исходя из показаний других датчиков: массового расхода воздуха и температуры ДВС, а так же датчика открытия дроссельной заслонки.

Когда электронагреватель разогревает устройство до необходимой температуры, блок управления начинает учитывать его показания.

На ранее выпускаемые автомобили ВАЗ-2110 завод изготовитель устанавливал более простые лямбда зонды, в конструкцию которых не входил электронагреватель. Следовательно, его показания блок управления считывал лишь после достаточного прогрева двигателя. При этом, до прогрева и последующего контроля работы ДВС, выхлопные газы содержали значительное количество вредных элементов.

После утверждения новых законодательных актов, касающихся чистоты окружающей среды и уменьшения степени загрязнения воздуха, производители автомобилей стали устанавливать лямбда зонды, которые способны самостоятельно прогреться до необходимой температуры и через короткий промежуток времени обеспечивать менее токсичные выбросы в атмосферу.

Также, на определенный тип двигателей ВАЗ-2110 завод изготовитель устанавливал систему из двух лямбда зондов, которая так же расположена на выхлопной системе.

Первый находится перед катализатором. Он определяет качество выхлопных газов до попадания в катализатор.

Второй — после катализатора, тем самым проверяя качество его работы, которая заключается в очищении выхлопных газов до уровня, требуемого законодательными актами.

Замена

Поэтому многие автолюбители не пытаются проводить диагностику работоспособности лямбда-зондов, а просто периодически производят его замену на новый. Чтобы поддерживать работоспособность системы питания в рабочем состоянии следует производить замену раз в 2-3 года.

Данная операция не является сложной и выполняется она на смотровой яме. Предварительно следует приобрести необходимую модель датчика. Перед демонтажем отключается колодка проводов от зонда, а затем он выкручивается со своего посадочного места рожковым ключом соответствующего размера. Для облегчения откручивания допускается обработка специальными средствами (WD-40 или др.). На место выкрученного элемента вкручивается новый и к нему подключается проводка.

Как проверить лямбду, выполнить ремонт или замену датчика кислорода

• Наиболее эффективным способом проверки является компьютерная диагностика двигателя, которая позволяет определить ошибки по лямбда-зонду. Расшифровка ошибок компьютерной диагностики двигателя позволяет локализовать проблему.
• Также можно установить заведомо рабочий датчик на автомобиль. После нужно сбросить ошибки. Если работа двигателя нормализуется, тогда причина именно в датчике кислорода.
• Еще работоспособность лямбда-зонда можно оценить визуально. Такая визуальная проверка не будет точной, однако иногда является эффективной. Для начала, осматриваются разъемы подключения проводов. Все должно быть на местах и надежно закреплено.

Затем можно выкрутить и осмотреть датчик кислорода. Если видна сажа (чаще всего появляется в результате проблем с нагревателем лямбда зонда или после сгорания обогащенной смеси), загрязненный датчик теряет способность нормально оценивать состав выхлопа.

Также на проблему укажет наличие блестящих отложений серого цвета, которые говорят об избытке свинца в топливе. Обычно, свинец приводит к выходу из строя датчика и часто катализатора. Если же видные белесые отложения, это также плохой показатель. В данном случае лямбду могут «убить» присадки в топливе или моторном масле.

Еще одним способом проверки является прозвон лямбды тестером-вольтметром. Чтобы быстро проверить лямбда-зонд, тестер переводят в режим измерения постоянного напряжения. Машину заводят, отключив перед запуском от колодки кислородный датчик. Далее его сигнальный провод подключают к вольтметру.

Затем потребуется поднять обороты двигателя до 2.5 тыс. об/мин и отпустить педаль газа. После нужно вынуть вакуумную трубку из топливного регулятора давления. После этого можно оценить показания тестера. Если диагностика и проверка лямбда зонда показывает 0.8В  или меньше, а также показаний нет совсем, тогда видно, что лямбда зонд неисправен.

Также проверку нужно повторить, создав обедненную смесь. Чтобы это сделать, нужно через вакуумную трубку сделать подсос воздуха. Если датчик кислорода исправен, тогда показания вольтметра будут 0.2 В или меньше.

В случае, когда все проверки показали, что датчик неисправен, тогда нужна замена лямбда зонда. Также в отдельных случаях может помочь чистка, однако способ эффективен далеко не всегда.

Где расположен датчик кислорода?

Итак, для моторов от «АвтоВАЗа» объемом 1,5 л лямбда-зонд находится в выхлопной системе. Точнее, на приемной трубке. Этот элемент просто вкручивается сверху, перед резонатором, либо перед проставкой в случае отсутствия предварительного глушителя.

Для моторов 1,6 л от «АвтоВАЗа» используется другая конструкция выхлопной системы. Так, здесь применяются два лямбда-зонда. Оба распложены на каталитическом коллекторе. На этих моторах монтируют один или два датчика. Если двигатель сделан под экологические нормы «Евро-2», тогда элемент один. Если под «Евро-3», тогда будет два лямбда-зонда. Так на всех автомобилях «Лада Приора». Как проверить датчик кислорода? Нужно демонтировать его и убедиться в исправности при помощи специального оборудования — мультиметра.

Причины неисправности

Средний срок службы широкополостных датчиков 100–130 тыс. пробега. Значительно сократить  работоспособность прибора могут следующие показатели:

• некачественный бензин;
• соляра с большим содержанием серы, присадок;
• использование низкотемпературных герметиков при монтаже (покрытие разрушается, попадает в выпускной коллектор и блок датчика);
• износ масляных колпачков, колец, масло проникает в систему выпускного коллектора;
• некорректно выставленное зажигание, систематическое поступление в цилиндры обогащенной ТВС;
• трещина в корпусе;
• нарушение проводки, нестабильный контакт, обрыв цепи.

Каждая из причин влияет на срок службы кислородного датчика. При замене детали используют только оригинальные изделия, сверяясь по каталожным номерам. Производители настаивают — кислородные широкополостные датчики можно менять только на аналогичные с совпадающими каталожными номерами.

Использование двух и более датчиков

Сейчас многие автомобили, чтобы повысить их экологичность, используют каталитические нейтрализаторы, что позволяет снизить вредные выбросы в атмосферу. При этом выхлопная система оснащается не одним, а двумя и более кислородными датчиками.

В такой выхлопной системе эти датчики производят не только замер остаточного кислорода, но еще и оценивают эффективность работы нейтрализатора. Один из датчиков устанавливается перед катализатором, а второй – за ним. Это позволяет на основании сравнения показаний двух лямбда-зондов понять, выполняется ли нейтрализация вредных веществ.

С одной стороны, такая система позволяет меньше загрязнять окружающую среду, но с другой – она очень «капризна». Одна-две заправки некачественным бензином запросто может испортить нейтрализатор. А это уже скажется на показаниях кислородных датчиков, и как следствие – на работе всей системы питания.

К тому же даже при соблюдении всех условий эксплуатации авто, нейтрализатор выйдет из строя, поскольку у него имеется свой ресурс, после которого он подлежит замене, чтобы восстановить нормальную работоспособность системы питания. А поскольку замена – «удовольствие» дорогостоящее, то на выручку приходят разные хитрости.

Многие просто вырезают нейтрализатор, а на его место устанавливают пламегаситель – обычный отрезок трубы необходимого диаметра. А чтобы получить разницу в показаниях двух датчиков, используют так называемую обманку на лямбда зонд – специальную проставку, устанавливаемую на второй лямбда-зонд.

Эта обманка просто удаляет наконечник от потока выхлопных газов, что влияет на его показания. За счет этого и достигается разница, которую ЭБУ воспринимает как работу катализатора.

Замена кислородного датчика

Начнем с того, что если на машине стоит датчик кислорода с подогревом, его часто можно заменить на неподогреваемый лямбда зонд.  Также можно сделать и обратную замену на деталь с подогревом.  Даже если разъемы электроцепи не совпадают, можно использовать универсальные контакты.

Что касается самой замены, менять кислородный датчик нужно только после того, как остынет мотор. Замена лямбда-зонда должна осуществляться после того, как зажигание выключено. Оптимально купить лямбда зонд, который имеет маркировку, аналогичную той, что имеет установленный на машине элемент.

Сама замена выполняется следующим образом:

• сначала от датчика нужно отключить провода;
• затем гаечным ключом выкручивается лямбда-зонд;
• после вкручивается новый элемент и присоединяется проводка;
• завершающим этапом становится проверка работоспособности датчика;

Обратите внимание, при выкручивании и закручивании лямбда зонда важно не сорвать резьбу, то есть лишних усилий прилагать не следует.  

Диагностика

Следует отметить, что проверка работоспособности лямбда зонда должна проводиться совместно с техническим обслуживанием автомобиля, с периодичностью — каждые 10 тысяч километров пробега. Однако если автомобиль эксплуатировался в неблагоприятных климатических условиях, что применимо к Москве, или в агрессивном режиме, техническое обслуживание должно проводиться чаще. Это рекомендация завода изготовителя.

Так же производитель не рекомендует выполнять самостоятельную диагностику или ремонт в случае возникновения признаков какой-либо неисправности. Для ее устранения следует обращаться в сервисный центр.

Диагностика путем визуального осмотра

Начало любой диагностики начинается с визуального осмотра. К первичным способам диагностики кислородного датчика можно отнести:

• визуальный осмотр электропроводки лямбда зонда на предмет целостности и отсутствия механических повреждений или разрыва;
• осмотр самого лямбда зонда. На его поверхности не должно быть нагара или твердых отложений.

Нагар на корпусе кислородного датчика свидетельствует о неисправном электронагревателе или чрезмерно богатой горючей смеси, поступающей в камеры сгорания.

Твердые отложения на корпусе датчика говорят о плохом качестве топлива и наличии в нем вредных примесей, или о неправильной пропорции горючей смеси.

При отсутствии видимых причин неисправности выполняется более детальная диагностика.

Детальная диагностика

В сервисном центре, с помощью подключения диагностического компьютера, проверяются все электронные системы автомобиля. При неисправности одной из них бортовой компьютер выявляет ошибку и сохраняет ее в своем реестре ошибок. Каждая ошибка имеет свой код, по которому легко выяснить источник неисправности.

В случае отсутствия диагностического компьютера, необходима слесарная диагностика, которая подразумевает частичную разборку и диагностику вольтметром. Она заключается в следующих операциях:

• запуск двигателя и прогрев до рабочей температуры;
• остановка двигателя;
• отключение разъема датчика и подключение к нему вольтметра;
• повторный запуск ДВС и одноразовое поднятие оборотов на холостом ходу до 2500 тысяч в минуту;
• отсоединение вакуумного патрубка от регулятора давления топлива;
• проверка показаний вольтметра. В том случае, если показание равно или меньше 0.8 В, датчик кислорода 2110 неисправен. Он не подлежит ремонту, следовательно, необходима замена;
• проверка кислородного датчика на выявление обедненной топливной смеси. При этом искусственно перекрывается подача воздуха в двигатель. Если показания вольтметра равны 0.2 В или меньше, датчик исправен. Иные показания свидетельствуют о неисправности датчика.

Так же в сервисном центре с помощью вольтметра возможна проверка сигнала, подаваемого на лямбда зонд с электронного блока управления. Если подаваемое напряжение выше 0.45 В, необходима более детальная диагностика блока управления.

Как работает лямбда зонд

Тут тоже много заблуждений. Даже Википедия дает не совсем корректную информацию. Вот цитата:»Лямбда-зонд (λ-зонд) — датчик остаточного кислорода. Позволяет оценивать количество оставшегося несгоревшего топлива либо кислорода в выхлопных газах.»

Получилось два предложения, которые противоречат друг другу и ещё больше запутывают начинающих автомобилистов.

Так что он оценивает? Остаточный кислород? Или остаточное несгоревшее топливо?

На самом деле лямбда зонд понятия не имеет сколько там несгоревшего топлива! Потому что он предназначен не для этого. И даже не для определения количества остаточного кислорода в выхлопных газах.

Он всего лишь сравнивает количество кислорода в выхлопных газах с количеством кислорода в окружающей среде в том месте, где находится автомобиль. Ведь мы знаем, что количество кислорода в окружающей среде не везде одинаково.

В общем, на простом языке — Лямбда зонд сравнивает количество кислорода в окружающей среде с количеством кислорода в выхлопных газах! По этой разности можно судить сколько кислорода сгорело в камере сгорания двигателя. Если кислорода в выхлопных газах много, значит смесь была обеднена и в следующем цикле ЭБУ прибавит топлива, чтобы сгорело больше кислорода.

Этот цикл повторяется постоянно и топливовоздушная смесь благодаря этому находится в районе стехиометрии. Именно в РАЙОНЕ стехиометрии — чуть выше, чуть ниже, чуть выше, чуть ниже. На графиках это выглядит как пила

Посредине этой пилы, как раз и есть стехиометрия. Именно по этому сигналу происходит топливная коррекция и выглядит она, естественно, тоже, как пила

Как видим, блок управления двигателем выполняет топливные коррекции строго по сигналу лямбда зонда. Всё как бы в зеркальном отражении — сигнал лямбда зонда вниз (обеднённая смесь), а коррекции сразу вверх (поддать топлива). И так происходит бесконечно, пока необходима смесь, близкая к стехиометрии.

Думаю, должно быть понятно.

Но ещё раз подчеркну, что лямбда зонд не видит топлива, он видит только кислород! Поэтому он и называется датчиком кислорода! Естественно, он никак не может определить несгоревшее топливо. Никак! Он для этого не предназначен.

Почему так важно это понимать?

Представьте ситуацию, если на авто прогорит прокладка выпускного коллектора. Так как выхлопные газы имеют пульсирующий характер, то через эту прокладку будут не только выходить выхлопные газы, но и засасываться воздух из окружающей среды. Лямбда зонд, естественно, увидит этот кислород и сообщит об этом. ЭБУ неизбежно определит, что смесь слишком обеднена и загонит коррекции далеко в плюс, добавляя топлива. Но лямбда зонд не умеет определять топливо, он видит только кислород! И сообщает только о большом количестве кислорода! ЭБУ в этой ситуации будет добавлять топливо до того момента, пока коррекции не дойдут до своего крайнего значения. В этот момент вылезет ошибка о бедной смеси и невозможности блока управления исправить ситуацию своими силами и он просит о помощи человека разобраться в этой проблеме.

Первые промежуточные выводы: Лямбда зонд установлен в систему управления двигателем для поддержания топливовоздушной смеси в районе стехиометрии для полноценной работы катализатора и сравнивает содержание кислорода в выхлопных газах с содержанием кислорода в окружающей среде. Исключительно кислорода!

Схема устройства

Рассмотрим схему зонда, дающую представление о размещении узлов. Знание конструкции позволяет понять места расположения деталей, подверженных поломкам.

Пример конструкции зонда

Конструкция включает:

• 1 — металлический штуцер, предназначенный для установки зонда, на внешней поверхности имеются грани под ключ, ниже расположена резьба;
• 2 — керамический изолятор;
• 3 — уплотнительный элемент для ввода жгута проводов;
• 4 — сигнальные провода;
• 5 — металлический защитный колпачок, оснащенный вентиляционными продухами, предназначен для защиты измерительного элемента от повреждений;
• 6 — пружинная контактная часть;
• 7 — чувствительный элемент, выполненный из керамики;
• 8 — нагревательный стержень;
• 9 — вентиляционный канал;
• 10 — внешний металлический корпус.

Как заменить самостоятельно?

Как видно, в большинстве случаев выхода из строя лямбда-зонда его ремонт лишен всякого смысла, поэтому оптимальным вариантом решения проблемы станет замена неисправного элемента, тем более что этот процесс не отличается сложностью.

Перед заменой необходимо обесточить бортовую сеть автомобиля, после чего снять с датчика колодку (на некоторых моделях она может быть дополнительно закреплена хомутами). Поскольку лямбда включена в конструкцию системы выхлопа, соответственно, элемент постоянно работает под высокими нагрузками. Выкрутить его с первого раза не всегда удается. Делать это следует аккуратно, чтобы не повредить резьбу в трубе выпускного коллектора.

После того, как вышедший из строя элемент извлечен из своего посадочного места, очищаем резьбу от грязи, установить новый лямбда-зонд и вкрутить его, стараясь не перетянуть.

Значимость датчика концентрации кислорода в выхлопной системе автомобиля невозможно не оценить, поскольку его выход из строя спровоцирует некорректную работу силового агрегата, что крайне губительно для его элементов. По этой причине нужно вовремя и правильно научиться выявлять его поломки.

Признаки поломки

По своему техническому регламенту широкополостные кислородные зонды корректируют лямбду в настройке 0.7–1.6 λ. Признаки выхода из строя кислородника во многом схожи с поломками катализатора, поэтому перед диагностикой лямбда зонда проверяется сигнал от каталитического нейтрализатора. Характерные симптомы неисправности:

• высокая токсичность выхлопа (проверяется СО2 измерителем);
• нарушение динамики разгона;
• на оборотах выше средних может появляться секундный «Чек» на приборной панели;
• увеличенный расход топлива;
• нестабильный, плавающий холостой ход (симптом также может указывать на поломку ДХО);
• систематический перегрев каталитического нейтрализатора, под днищем слышаться потрескивающие звуки после того как мотор заглушен;
• коды ошибок лямбда зондов на приборной панели.

Перечисленные признаки могут свидетельствовать о нарушении в работе других узлов и агрегатов: разрушенном катализаторе, растянутом ремне ГРМ и прочем.