Любой современный автомобиль состоит из множества важных узлов и агрегатов, и каждая деталь играет свою важную роль. Практически все узлы взаимосвязаны, и их работа представляет собой общий слаженный механизм, работу которого контролирует бортовой компьютер. Опытный автомеханик, понимая и анализируя назначение и роль той или иной запчасти, быстро определит неисправность, одной из них.
Что такое датчик лямбда и какую роль он играет
Поговорим о важных датчиках – лямбда зондах. Лямбда зонд, он же датчик кислорода, он же О2-сенсор – анализатор для измерения и фиксации изменения концентрации кислорода в выхлопных газах. Впервые это устройство разработала и выпустила в середине 70‑х годов компания Bosch. Основная задача этой детали, состоит в подаче сигнала на блок управления – до конца ли происходит сгорание топливно-воздушной смеси. Владея этой информацией можно эффективно уменьшить расхода топлива.
Повторимся: датчик кислорода вычисляет количество кислорода в отработанных газах, и основываясь на этих показателях определяется их состав. Согласно теоретическим постулатам механики на 1 кг топлива должно приходиться 14,7 кг воздуха, при таких условиях топливно-воздушная смесь сгорает без остатка, не образовывая излишек вредных веществ. Пропорция 14,7 : 1 – является фактором избыточного количества воздуха. Эта единица обозначается буквой греческого алфавита — лямбда «Л». Объясняя доступными словами:
- если число лямбда< 1, означает, что смесь «богатая» – количество топлива в ней больше;
- если число лямбда > 1, то смесь «бедная» – количество топлива в ней меньше.
Как устроен датчик?
Внешне он похож на капсулу или цилиндр с резьбой (напоминает свечу зажигания) — под его защитным металлическим колпачком находится керамический элемент, выполнен он из диоксида циркония – это цирконовые датчики. Есть титановые датчики, в некоторых моделях, более старых, эту же функцию выполняет элемент из оксида титана. Это твёрдый электролит, как известно, он пропускает электрический ток, но не пропускает газы. Газопроницаемое контактное платиновое покрытие расположено снаружи и внутри керамического элемента – выполняет роль катализатора. На нём зафиксированы сигнальные провода. Попросту – два электрода.
⇒Подробное описание можно прочесть здесь vaznetaz.ru/lyambda-zond.⇐
Внутренняя часть керамики взаимодействует с воздухом, а внешняя поверхность с угарными выхлопными газами. Возникает разница содержания молекул кислорода в выхлопных газах и окружающем воздухе, что приводит к перемещению ионов кислорода из области с высоким содержанием кислорода в область с низким его содержанием. Ионы перемещаются через керамический элемент, который является твёрдым электролитом. Разница в количестве кислорода снаружи и внутри сенсора формирует сигнальное напряжение 0,45 Вт, попросту говоря, в ходе данной химической реакции вырабатывается слабый электрический ток. Он фиксируется сигнальным проводом. Обеднённая и обогащённая топливно-воздушная смесь генерирует разные показатели напряжения:
- «бедная» топливно-воздушная смесь — 0,1 Вт;
- «богатая» топливно-воздушная смесь – 0,9 Вт.
Лямбда датчик фиксирует в минимальном диапазоне отклонения лямбды. Устанавливаются О2 сенсоры в выпускной трубе коллектора, где собираются выхлопные газы из нескольких цилиндров.
Принцип работы циркониевого кислородного датчика
1 – твердый электролит ZrO2; 2, 3 – наружный и внутренний электроды; 4 – контакт заземления; 5 – «сигнальный контакт»; 6 – выхлопная трубаКаждый автолюбитель знает, что работа двигателя внутреннего сгорания автомобиля на обогащённой топливной смеси чревата массой неприятных симптомов, негативно сказывающихся на техническом состоянии транспортного средства. Читайте также на /vaznetaz.ru/ “Почему машина дёргается при движении на малых оборотах”
Виды лямбда датчиков
Классифицируются кислородные датчики по количеству контактов (одно‑, двух‑, трёх‑, четырёх- и даже пятиконтактные):
- одноконтактный датчик напрямую подключается к компьютеру двигателя контактным проводом, масса в нём идёт через корпус датчика;
- в двухконтактном датчике – один провод сигнальный, второй – масса;
- в трёхконтактом: один провод – сигнальный, второй – масса; третий провод подключается к нагревательному элементу;
- четырёх- и пятиконтакные датчики, в них три провода, выполняют те же функции, что и в трёхконтактом, четвертый и пятый контакт может быть дополнительным нагревательным элементом, либо заземлением (в зависимости от года выпуска и марки авто).
В наиболее современных моделях автомобилей используются датчики с принудительным нагревом. Для чего он нужен? Нагревательный элемент был внедрён в эти устройства для более высокой точности их показаний. При запуске двигателя в зимний период, датчик нагревается слишком быстро, и в этот момент искажает информацию о количестве кислорода в выхлопных газах. Нагревательный элемент предварительно нагревает его, что повышает точность показаний и продляет срок службы самого кислородного сенсора. Также лямбда зонды отличаются способами крепления в выпускном коллекторе. Чаще всего датчики, просто вворачиваются внутрь коллектора. Другие модели имеют фланцевое крепление с отверстиями для крепежа, которым зонд крепится к коллектору. На авторынке представлены датчики разных производителей, наиболее доступными по цене являются запчасти азиатских производителей. Также выпускаются универсальные лямбда зонды, в комплекте с ними идут провода и клеммы. Датчики, предназначенные для конкретных моделей автомобилей, комплектуются разъёмами. Надо отметить, что эта деталь стоит немалых денег. А потому его неисправность может огорчить автовладельца. Но, вообще, это расходник и его ресурс весьма ограничен.
Какие бывают неисправности и их признаки
Когда лямбда датчик подаёт некорректные данные на блок управления, то автовладельцу следует насторожиться. Кислородные сенсоры в процессе эксплуатации «обитают» в довольно агрессивной среде: высокие температуры и резкие их перепад, воздействие высокого давления и постоянные вибрации.
- Одной из главных причин выхода из строя датчика кислорода, может стать некачественное топливо. Достаточно на нём проехать 100–200 км. При поступлении переобогащённой топливной смеси, поступающей в двигатель, бензин полностью не сгорает, образуется сажа, которая откладывается на поверхности датчика, он покрывается чёрным налётом. При использовании хорошего топлива, ресурс у датчиков рассчитан на 150000 км (это касается трёх- и четырёхконтактных датчиков).
- Ещё одной причиной неточных показаний может стать изношенность двигателя. Когда в камеру сгорания забрасывается масло. Оно догорает на электроде и тем самым приближает гибель лямбда датчика.
- Неправильно выбранный датчик относительно конкретной модели автомобиля. И некорректно установленный, также приведёт к погрешностям в его показаниях.
В автомобилях последних годов выпуска при неисправности О2 сенсора бортовой компьютер показывает ошибку – «Чек Энджин», переводя автомашину в аварийный режим. При вышедшем из строя О2 сенсоре значительно повышается расход топлива, и ухудшается работа двигателя. При повышенных оборотах появляются характерные звуки в выхлопной трубе, появляется запах бензина и прочие неприятности.
Диагностика лямбда датчика
Как самостоятельно проверить исправен ли датчик кислорода? Что делать если компьютер выдаёт ошибку, связанную с работой лямбда зонда? Итак, самодиагностика.
- Проверяется опорное напряжение — понадобится мультитестер, переводят его в режим вольтметра, щупы подсоединяют к сигнальному кабелю и к проводу массы. В норме этот показатель должен быть равен 0,45 Вт.
- Далее, проверяется есть ли напряжение в цепи подогрева датчика, все тем же тестером, переведя его в режим вольтметра. Оно не должно отличаться от бортовой сети авто – 12 Вт. Измерения производят при включенном зажигании. В случае, когда на нагревательный элемент датчика не приходит «плюс», то следует обратить внимание на аккумулятор, предохранитель, датчик. Если нет «минуса», то следует проверить цепь до блока управления.
- Протестировать сопротивление нагревателя в датчике, при помощи омметра — щупами измеряется данный показатель между проводами нагревателя (в пределах 2 — 10 Ом). Если показания отсутствуют, то в нагревателе обрыв.
- Проверка сигнала О2-сенсора понадобится мотор тестер, стрелочный вольтметр или осциллограф. Это диагностика несколько сложнее предыдущих. Предварительно двигатель прогревается до рабочей температуры, а это примерно 60 градусов, чтобы прогрелся сам датчик. Щупы размещаются между сигнальным проводом и проводом массы.
- Обороты двигателя доводят до 3000 об/мин и наблюдать за изменениями показателей (от 0,1 до 0,9 Вт). Когда диапазон колебаний меньше этого отрезка, значит датчик кислорода закоксован и подлежит замене. Следует замерить время колебания этих показаний: за 10 секунд их должно быть не меньше 9 — 10. Если изменения происходят реже, то возможно – ошибка: «медленный отклик датчика кислорода», в этом случае он также нуждается в замене.
Не у всех есть возможность произвести диагностику самостоятельно, такие автовладельцы должны воспользоваться услугами автосервиса, где опытные специалисты, при помощи специальной техники, обнаружат неисправность и предложат варианты её устранения. Не стоит игнорировать ошибки, которые выдает бортовой компьютер, следует внимательно следить за поведением своего автомобиля. Своевременно менять отработавшие расходники. И тогда транспортное средство будет служить долгие годы без замен серьезных и дорогих узлов, таких, как двигатель.
все автомобильные новости