Многие автолюбители сталкивались с проблемой повышенного расхода топлива. Это может быть связано со многими проблемами двигателя: неисправностью датчика и привода холостого хода, проблемами зажигания, уменьшением компрессии, неисправностью насоса высокого давления.

Но, если расход топлива увеличился значительно (до 50%), следует незамедлительно проверить датчики кислорода, в автолюбительской практике их часто именуют «лямбда-зонд».

Что такое лямбда-зонд в машине

Лямбда-зонд сообщает информацию блоку управления двигателя о количестве кислорода, не вступившем в реакцию воспламенения в рабочих цилиндрах двигателя. Для полного прогорания кислорода смесь должна формироваться в пропорции один к пятнадцати (точнее 1: 14,7).

Блок управления двигателя контролирует формирование смеси (устраняет причины образования обогащенной либо бедной смеси) на основании показаний датчиков, в том числе и кислородного (лямбда-зонда).

Видео — неисправный датчик кислорода:

Наименование «лямбда-зонд» взяли от качественной характеристики коэффициента избытка воздуха в смеси воздух-топливо, обозначаемого в автомобилестроении буквой греческого алфавита «лямбда».

Признаки неисправности датчика кислорода

К основным признакам неисправности датчика кислорода относятся:

• значительно повышенный расход топлива;
• неровная работа двигателя, особенно в момент нажатия педали акселератора;
• увеличение выброса токсичных отходов двигателя;
• неисправности в работе катализатора.

Принцип работы лямбда-зонда и частые причины его выхода из строя

Самая распространенная причина выхода из строя лямбда-зондов – износ. Типовая конструкция зонда изображена на рисунке:

Самыми «слабыми» местами конструкции являются керамический наконечник и электрический нагреватель. Перегорание электрического нагревателя не полностью выводит датчик из строя.

Лямбда-зонд установлен в выпускном коллекторе перед катализатором, и по мере нагревания коллектора выпускными газами двигателя разогревается до высокой температуры и сам кислородный датчик.

Электрический нагреватель в основном служит для корректности показаний кислородного датчика в первые несколько минут после запуска холодного двигателя.

Есть одно- и двухпроводные датчики, в которых электронагреватель вообще отсутствует.

Керамический наконечник выполнен из специальной пористой керамики, на который нанесен тонкий диоксида циркония, электроды выполнены из платины технологией вакуумного напыления (именно поэтому лямбда-зонды дорогие).

В процессе работы через микропоры датчика проходят выхлопные газы очень высокой температуры. Тонкий слой диоксида со временем выгорает, оксидирует, его электрические свойства изменяются.

В результате этого показания лямбда-зонда становятся недостоверными, по существу, он приходит в негодность. В этом случае всевозможные промывки, чистки, другие методы восстановления работоспособности бессмысленны.

Структурно принцип работы лямбда-зонда можно изобразить:

На схеме: 1 – диоксид циркония, 2,3 – электроды (иногда платиновые), 4 – минусовое заземление, 5 – выходной сигнальный контакт. Зонд на основе оксида циркония приобретает свойства твердого электролита при температуре от 300 до 400 градусов Цельсия (именно поэтому датчик предварительно нагревают). Затем лямбда-зонд начинает регистрировать напряжение в соответствии с концентрацией кислорода.

Как видно из графика, зависимость имеет ярко выраженную скачкообразную характеристику, что очень выгодно при обработке сигналов цифровыми методами.

Ускорить преждевременный отказ работоспособности лямбда-зонда могут следующие факторы:

• попадание внутрь выхлопной системы посторонних примесей (тосол в случае нарушений прокладки ГБЦ, остатки эфира при использовании спреев «быстрый запуск» при запуске автомобиля, масла при пониженной компрессии двигателя и др.);
• высокая концентрация свинца в топливе;
• чистка выхлопной системы средствами, не предназначенными для этих целей;
• попадание в выпускной коллектор пыли, примесей, не удаленных фильтром очистки топлива.

Во многих автомобилях устанавливаются два лямбда-зонда, до и после катализатора. Это позволяет с большей точностью контролировать качество смеси, а также проверять эффективность катализатора.

Как проверить лямбда-зонд мультиметром и другими способами

Проверку работоспособности четырехвыводных лямбда-зондов, установленных на большинстве современных автомобилях, проще начать с контроля работоспособности нагревательного элемента.

Для этого необходимо мультиметр переключить в режим измерения сопротивления и «прозвонить» выводы электрического нагревателя. Обычно они выполнены из провода большего сечения. Сопротивление должно быть менее 10 Ом. Если сопротивление больше, это свидетельствует о неисправности электрического нагревателя.

Через 10000 км пробега автомобиля желательно производить визуальную проверку зонда. Для этого датчик необходимо снять с коллектора.

Многие при этом пользуются WD-спреями или, еще хуже, тормозной жидкостью. Попадание этих жидкостей в рабочую область лямбда-зонда может привести к его неисправности.

Даже если при откручивании закоксовавшегося резьбового соединения используются спецсредства, непосредственно перед съемом датчика их следует удалить.

В рабочей зоне датчика следует обратить внимание на его цвет и состояние. Наличие сажи (признак обогащенной смеси) приводит к загрязнению датчика, для его лучшей работы сажу следует удалить.

Белые либо серые налеты являются свидетельством наличия присадок в масле или топливе, они также могут привести к неисправности лямбда-зонда. Блестящий налет – признак превышения концентрации свинца в топливе. При интенсивном налете датчик подлежит замене.

Контактные выводы наиболее распространенных циркониевых датчиков кислорода (б, с – лямбда-зонд с подогревателем; а — без; * цвета выводов могут отличаться от указанных):

Для того, чтобы проверить лямбда-зонд при помощи мультиметра, необходимо подключить его щупы к сигнальным проводам, переключить на предел измерения 2 Вольта. Далее искусственным образом создать ситуации обогащенной смеси, например перегазовками, или сняв разъем регулятора давления. При этом показания мультиметра должны быть более 0,8 Вольт, тогда зонд исправен.

Затем создают ситуацию обедненной смеси (можно искусственно создать подсос воздуха, приоткрутив хомут воздуховода). Показания мультиметра должны быть менее или равны 0,2 Вольта.

Видео — как проверить лямбда зонд тестером:

Позволяют посмотреть параметры лямбда-зонда в реальном времени. Это также можно сделать обычным осциллографом. Временная зависимость напряжения на сигнальном выходе исправного лямбда-зонда будет иметь приблизительный вид:

Если нижний предел опускается до 0 Вольт, датчик изрядно «подустал», если кривая носит более сглаженный характер, датчик в обязательном порядке подлежит замене.

Замена кислородного датчика

Механическая сложность замены лямбда зонда – откручивание закоксовавшегося резьбового соединения. Здесь возможно придется воспользоваться спецсредствами. После снятия неисправного датчика следует тщательно протереть место установки датчика от остатков жидкостей.

Видео — замена лямбда-зонда на Ауди А4 Б5:

Оригинальный лямбда-зонд стоит, как правило, дорого (до 6000 рублей, иногда более). Для некоторых моделей автомобилей оригинальный датчик не найти, покупать с разборки бессмысленно. В этом случае лучше установить универсальный лямбда-зонд.

Универсальный лямбда-зонд

Установочные размеры датчиков (резьба, глубина посадки), как правило, одинаковы, лучше, конечно проверить, чтобы не повредить резьбовое соединение или новый зонд.

Универсальные лямбда-зонды продаются без разъема, только с проводами (обычно четырехпроводные, два сигнальных и два на нагревательный элемент). Далее отрезают разъем с проводами от старого неисправного родного датчика и производят качественное соединение с универсальным датчиком в полном соответствии с электрической схемой подключения.

Электрическое соединение лучше проводить методом скрутка+пайка+изоляция термоусадкой. Так как типовая характеристика всех лямбда-зондов, выполненных по одинаковой технологии, практически идентична, универсальные зонды корректно работают на двигателях всех модификаций.

Видео — установка разъёма на универсальный лямбда-зонд:

При установке датчика следует обращать внимание на герметичность соединения с коллектором, сохранность резьбы.

Чистка

Чистка лямбда-зонда – крайняя мера. Она производится только в случае, когда есть уверенность, что датчик точно показывает неправильные данные и последняя надежда перед отправкой в мусорный ящик – чистка.

Современные автомобили оборудованы системами электронного впрыска горючего с возможностью регулировки состава смеси. В случае поломки устройства знание признаков неисправности лямбда-зонда поможет определить причину проблемы.

[ Скрыть ]

Описание устройства и где находится

С появлением систем электронного впрыска бензина перед конструкторами встала задача корректировки состава топливной смеси. Для этого стали применяться . Устройства поддерживают состав топливной смеси в определенных переделах, что позволяет обеспечивать максимальную эффективность каталитического нейтрализатора. При иных составах смеси нейтрализатор начинает работать некорректно и выходит из строя.

В зависимости от конструкции выхлопной системы используется один или два датчика:

1. Первый установлен непосредственно в выхлопном коллекторе и замеряет состав выхлопных газов перед каталитическим нейтрализатором. На ранних системах этот девайс был единственным.
2. С введением нормативов Евро-3 стал применяться второй зонд, расположенный после нейтрализатора. анализирует данные от двух зондов и косвенно оценивает эффективность работы катализатора, а также корректирует состав смеси.

Варианты исполнения лямбда-зондов

Производители установили для изделий срок службы:

• зонд без спирали подогрева — не более 80 тыс. км;
• узел с подогревом — до 100 тыс. км;
• планарные (широкополосные) зонды — до 160 тыс. км.

Заявленный ресурс зондов не является точным. Срок работы устройств зависит от множества факторов и может быть меньше или больше указанных значений.

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.

Основные признаки и причины неисправности лямбда-зонда

Основные признаки неисправности лямбда-зонда:

• перебои в работе и плавающие обороты на холостом ходу или низкой частоте вращения вала;
• снижение разгонных параметров автомобиля;
• заметное (иногда на несколько литров) увеличение расхода топлива;
• включение индикатора Check Engine и появление ошибок в памяти блока управления.

Причинами неисправности кислородного датчика могут быть:

• поврежденный чувствительный элемент;
• засорение рабочей зоны зонда сажей или свинцом;
• разрушение проводки;
• выход из строя элемента подогрева.

Как проверить датчик кислорода?

При возникновении перечисленных выше проблем необходимо проверить состояние датчика кислорода. Проверка лямбда-зонда выполняется визуальным методом и с помощью электронного оборудования.

Визуальный осмотр

Самым первым этапом проверки является внешний осмотр детали, который состоит из этапов:

1. Провести визуальный осмотр проводки и штекеров. Недопустимы оплавления изоляции, механические повреждения, окисления контактов.
2. На рабочей поверхности датчика не должно иметься налета сажи и копоти. Слой сажи возникает при износе поршневых колец или плохой герметичности клапанов. Копоть изменяет чувствительность зонда, который передает неверную информацию на блок управления двигателем. После очистки детали работоспособность восстанавливается. Очистка производится мягкой щеткой и выдерживанием зонда в ортофосфорной кислоте в течение 15-20 минут.
3. Если на поверхности чувствительного элемента присутствуют отложения белого или светло-серого цвета, то это свидетельствует о применении топлива с присадками на основе тетраэтилсвинца. Как правило, такой датчик быстро выходит из строя.

Внешний осмотр лямбда-зонда позволяет определить только малую часть неисправностей, более тщательный анализ выполняется при помощи тестера или мультиметра.

Проверка мультиметром

В устройстве могут перегореть цепи подогрева или начаться разрушение рабочего элемента. Эти неисправности могут быть обнаружены при помощи электронных тестовых приборов.

Существуют три разновидности штекеров лямбда-зонда:

• двухпроводной (заземление и сигнальный);
• трехпроводной (добавляется положительный провод питания нагревательного элемента);
• четырехпроводной (имеется дополнительное заземление нагревательной спирали).

Для выполнения проверки лямбда-зонда требуется заводская документация, позволяющая определить назначение проводов и цифровой мультиметр, переключенный в режим вольтметра и омметра.

Примерная последовательность действий:

1. Прогреть двигатель до рабочей температуры, поскольку только в этом случае обеспечивается возможность снятия корректных данных.
2. Прозвонить цепи подогрева. В нормальных условиях сопротивление находится в пределах 2-15 Ом, более точные данные можно получить из справочной литературы. Сопротивление измеряется подключением к двум пинам в штекере (для четырехпроводного зонда) или к пину нагревателя и корпусу автомобиля (в трехпроводных). Если сопротивление равно нулю, это значит, что выявлено короткое замыкание обмоток подогревательного элемента. Стремление сопротивления к бесконечности является симптомом обрыва нихромовых нитей обогрева.
3. Прозвонить проводку, идущую к подогревателю от блока управления, на отсутствие разрывов.
4. Проверить напряжение в сигнальной цепи. Отрицательный сигнал может браться с корпуса автомобиля или непосредственно с клеммы аккумулятора. Перед проверкой двигатель должен поработать на средних оборотах (2500-3000 об/мин) в течение 2-3 минут. Разъединить штекер и подключить тестовый прибор.
5. Довести обороты до 2500-2600 об/мин и резко бросить педаль газа. Показания вольтметра находятся в пределах 0,2-1,0 вольта и меняются с частотой 1 Гц (в среднем один раз в секунду).
6. Отключить трубку вакуума от регулятора давления для проверки степени обеднения смеси. Возможно принудительное обеднение смеси закрыванием рукой воздухозаборного отверстия дроссельного узла. Провести замер напряжения, которое должно находиться в пределах 0,2 вольта или ниже.
7. Установить трубку обратно.
8. Резко поднять обороты до максимальных. При этом напряжение должно составлять около 1 вольта.

Косвенным признаком неработоспособности зонда является стабильное напряжение около 0,45-0,5 вольта, которое не меняется от режима работы и состава смеси. Однако для подтверждения поломки рекомендуется проводить тщательную проверку осциллографом или тестовым компьютером.

Проверка с помощью осциллографа

Преимуществом проверки зонда осциллографом является возможность контроля не только значения напряжения, но и амплитуды изменения по времени. Сдвиги амплитудных характеристик в небольших пределах вызывают изменение параметров работы двигателя, но не регистрируются блоком управления, как ошибка. Проверка осциллографом проводится в условиях специализированного сервиса, поскольку в личном владении прибор встречается нечасто.

Последовательность действий:

1. Прогреть двигатель.
2. Подключить выводы осциллографа к датчику.
3. Провести тестирование на холостых оборотах. Ниже приведены примерные кривые, снятые осциллографом. По амплитуде сигнала можно сделать вывод о состоянии детали.
4. Поменять поврежденную деталь и провести повторное тестирование.

Примеры графиков, снятых осциллографом

Как проверить датчик с помощью сканера ELM327 USB OBD II

Владелец может самостоятельно протестировать датчик при помощи сканера ELM327, работающего по протоколу OBD II. Устройство совместимо с большинством автомобилей российского и зарубежного производства.

Последовательность тестирования:

1. Подключить тестер к диагностическому разъему. Место расположения разъема необходимо уточнить по документации, прилагаемой к автомобилю.
2. Считать параметры работы и передать их на ноутбук с предустановленным специальным программным обеспечением. Наиболее распространена утилита Torque Pro, которая находится в открытом доступе.

Ниже приведен видеоурок по работе сканера ELM327 с утилитой Torque Pro, предоставленный каналом Savontiy.

Инструкция по замене датчика своими руками

Перед началом работ требуется подготовить материалы и инструменты:

1. Новый зонд.
2. Гаечный ключ или насадку, которая позволит выкрутить корпус датчика из коллектора. На некоторых автомобилях можно попытаться снять устройство обычным рожковым ключом на 22 мм или газовым разводным ключом. Но основная часть машин требует использования специализированной насадки.
3. Удлинитель для насадки.
4. Динамометрический ключ до 50-100 Н/м.
5. Защитные перчатки и нарукавники, поскольку работы производятся на нагретом коллекторе.
6. Гаечные ключи для демонтажа защитных теплоизоляционных экранов и/или коллектора.

Менять лямбда-зонды следует на такую же модель или аналогичную, подходящую по параметрам. Устанавливать первый попавшийся датчик нельзя. Перед монтажом нужно внимательно изучить инструкцию, прилагаемую производителем.

Приблизительная последовательность действий при замене первого зонда:

1. Прогреть силовой агрегат до рабочей температуры. При этом происходит термическое расширение элементов выхлопной системы, что позволяет облегчить задачу выкручивания сенсора из коллектора или выхлопной трубы.
2. Выключить двигатель.
3. Снять клемму с аккумулятора для исключения вероятности запуска электрического вентилятора системы охлаждения.
4. Аккуратно разъединить разъем зонда с проводкой.
5. Надеть защитные перчатки и снять провод зонда с фиксаторов.
6. При помощи насадки выкрутить зонд. На этом этапе возможны трудности, поскольку стык зонда и коллектора забивается ржавчиной и сгоревшей смазкой. Для облегчения процесса может применяться локальный прогрев газовой горелкой, который позволяет выжечь ржавчину. После этого следует попытаться сдернуть зонд с места, если деталь не начала откручиваться — прогрев повторить заново.
7. Протереть место установки от остатков старой графитной смазки.
8. Проверить наличие штатной смазки на резьбе нового зонда. Средство может входить в комплект поставки в отдельном пакетике. Смазывающее вещество наносится тонким равномерным слоем на резьбу. Категорически запрещается нанесение на защитный колпачок, поскольку это приводит к образованию твердого нагара и ухудшению параметров работы зонда. Если на автомобиле использован датчик, закрепленный двумя болтами, то они не нуждаются в смазке.
9. Аккуратно закрутить датчик на место от руки до упора.
10. Затянуть зонд ключом с требуемым моментом. Большинство производителей указывают силу 40-45 Н/м, но рекомендуется уточнять значение по сервисной литературе. При отсутствии динамометрического ключа затяжка производится доворотом зонда на 180º после закручивания рукой до упора.
11. Проложить жгут по фиксаторам, закрепить при необходимости хомутами.
12. Подключить аккумулятор и удалить ошибки из блока управления. Ошибки убираются при помощи компьютера или иным способом (в зависимости от марки и модели автомобиля).

При установке зонда требуется соблюдать момент затяжки. Превышение силы приводит к разрушению корпуса зонда или срыву резьбы, низкий момент является причиной прорыва выхлопных газов и неравномерного прогрева детали.

Как ремонтировать лямбда-зонд?

Производители лямбда-зондов позиционируют детали, как неразборные и не подлежащие ремонту. Однако некоторые автовладельцы с определенным успехом пытаются разбирать и ремонтировать датчики, собирая из двух или более поврежденных устройств одно работоспособное.

Владельцу автомобиля следует помнить, что подобный ремонт лямбда-зонда является временным мероприятием. Рекомендуется приобрести новый датчик, а отремонтированный использовать в качестве запасного.

Ремонт нагревательного элемента

Примерная последовательность разборки и ремонта датчика с поврежденным нагревательным элементом:

1. Аккуратно распилить внешний корпус датчика.
2. Аналогичным образом распиливается второй датчик.
3. Вынуть из распиленных корпусов нагревательные стержни. Целое устройство необходимо протереть от нагара и грязи сухой материей. Использовать чистящие вещества не рекомендуется, поскольку возможно повреждение нагревателя в результате химических реакций.
4. Установить нагреватель в зонд, который будет применяться на автомобиле.
5. Спаять корпус медно-фосфорным припоем, имеющим температуру плавления около 700 ºС. В качестве источника тепла применяется газовая ювелирная горелка.
6. Проверить работоспособность изделия тестером и установить зонд в коллектор. Если отремонтированное устройство не работает, то можно попробовать поменять нагреватель еще раз. Ниже приведены фотографии, поясняющие процесс ремонта.

Ремонт неисправной проводки

Встречаются рекомендации по установке дополнительного резистора в цепь обогрева при выходе ее из строя. По идее авторов полученное сопротивление должно давать корректный сигнал в блок управления и выключать информацию об ошибке. Фактически так и происходит, но срок жизни дополнительного сопротивления составляет от нескольких часов до нескольких дней. Нагревающийся до высоких температур резистор может стать причиной возгорания в моторном отсеке.

Устранить неисправность, связанную с разорванным жгутом проводки, можно следующим образом:

1. Пропилить корпус на верхней части зонда.
2. Демонтировать полностью старые провода, поскольку изоляция со временем изнашивается и трескается.
3. Вынуть из колодки-донора пины с припаянными проводами. В качестве донора может использоваться любая штекерная колодка из имеющихся в наличии.
4. Для дальнейшей работы необходимо выпаять из пинов соединительные элементы.
5. Собрать новый жгут проводки, используя штатное резиновое уплотнение от зонда.
6. Установить на концы проводов снятые соединительные элементы.
7. Соединить проводку с ответными кабелями лямбда-зонда.
8. Обжать контакты и дополнительно пропаять тугоплавким медно-фосфорным припоем.
9. Запаять корпус и промазать место ввода жгута проводов в датчик термостойким герметиком.

Очистка от нагара и сажи

Еще одним вариантом ремонта является очистка измерительного элемента от нагара и сажи:

1. Аккуратно спилить защитные колпачки.
2. Выдержать датчик в ортофосфорной кислоте, затем аккуратно счистить нагар кисточкой. Не рекомендуется прилагать усилие, поскольку измерительный элемент крайне хрупкий.
3. При необходимости дополнительно очистить элемент путем нагрева на газовой горелке. Процедуру следует выполнять аккуратно, поскольку возможно растрескивание детали. Рекомендуемый в ряде источников нагрев и охлаждение холодной водой делать запрещено, поскольку это приведет к полному выходу зонда из строя.
4. Собрать датчик обратно, соединив детали тугоплавким припоем или точечной сваркой.

Сколько стоит датчик кислорода?

Стоимость датчика зависит от типа изделия и распространенности модели. Ниже приведены справочные цены на устройства, применяемые на некоторых моделях авто.

Видео «Проверка лямбда-зонда»

Вы хотите узнать, признаки неисправности лямбда зонда? Вы попали по адресу. К слову, данный узел чаще всего волнует умы владельцев иномарок, но обо всем по порядку. Но в целом, суть, для которой используется датчик, это зондирование выхлопных газов.

Европейские автопроизводители, под гнетом экологов и новых законопроектов, которые требуют ограничивать выброс вредных веществ в атмосферу, всячески прибегают к использованию различных новых агрегатов. Чаще всего это различные нейтрализаторы или катализаторы – устройства, активно снижающие количество вредных веществ в выхлопе автомобиля.

Признаки неисправности лямбда зонда будет проще понять, если знать его устройство и принцип работы. Катализаторы являются активными устройства, позволяющими справляться с вредными веществами в выхлопе, однако они требуют постоянного внимания и работают лишь в крайне ограниченных условиях. Также требуется тщательный контроль за качеством воздушно-топливной смеси поступающей в двигатель, .

Основные функции лямбда-зонда

Как отмечалось выше, для более долгого срока службы катализаторов, необходим жесткий контроль за качеством воздушно-топливной смеси. Лямбда-зонд берет свое название от греческой буквы, в автомобильном мире данная буква маркирует коэффициент избыточного количества воздуха в топливной смеси, поступающей в двигатель.

Вообще, качественная топливная смесь состоит на 13 составных воздуха и 1 топлива. Здесь нужно понять одну простую вещь, возвращаясь к качеству работы катализаторов.

Катализаторы могут работать лишь в очень узком диапазоне верного соотношения топлива и воздуха. Небольшие отклонения делают эти устройства бесполезными. Поэтому так важно соблюдать эту пропорцию до десятых долей. Теперь вы понимаете, что такая точность подсчетов пропорций, отслеживание процессов и катализаторы – это все прерогатива иномарок. Русские автомобили пока не эксплуатируются в таких жестких ограничительных рамках, как иномарки.

Прицнип работы

Внутри устройства можно встретить гальванический элемент, состоящий из твердого электролита внутри (диоксид циркония). Различные напыления, в виде токопроводящих материалов типа платины. Один из электродов находится в зоне воздействия выхлопных газов, а другой - в атмосферном воздухе.

Устройство начинает корректно функционировать лишь после 350°C, лишь этих условиях гальванический элемент обеспечивает нужную ток проводимость.

Неисправности

Лямбда-зонд выполняет сложную функцию контролера в выпускном цикле. Наиболее простой способ проверить качество работы агрегата – провести замеры выпускных газов. Сделать это можно с помощью специального стенда на станциях технического обслуживания. Если показатель отличается от заявленного производителем, то скорее всего, датчик приказал долго жить.

Обычно процент отклонения вредных веществ может доходить до 4% . Данная проблема может наблюдаться на старых двигателях, где сам мотор уже работает из последних сил. Появляются лишние присадки и добавки в топливной смеси. Катализаторы не справляются с работой и в итоге вся система начинает производить повышенное количество загрязняющих веществ в атмосферу.

Кроме замеров выбросов в выхлопе автомобиля, существуют косвенные признаки, указывающие на неисправность зонда.

К примеру, если вы заметили отрицательное изменение динамики разгона (ухудшилась приемистость). Также, если двигатель начинает троить на холостом ходу, обороты скачут, причина может крыться в поломке зонда. Если вы тщательно следите за количеством потребляемого топлива, то его увеличение может свидетельствовать об известной причине. Лямбда-зонд на современной иномарке рекомендуется заменять каждый 100 тыс. км пробега.

Производители отмечают, что автомобили, эксплуатируемы в холодных условиях без прогрева требует замену лямбда-зонда куда чаще, чем прогреваемые. Этот показатель может разница в два раза! Поэтому мы настоятельно рекомендуем прогревать автомобиль без нагрузки, особенно если он долго стоял при очень низких отрицательных температурах.

Основная причина выхода из строя зонда – нагар . Он встречается под защитным колпачком, покрывая чувствительные места этого прибора. К слову, если удастся убрать нагар, то агрегат начнет функционировать и его не придется заменять на новый (сэкономите).

Для очистки можно использовать ортофосфорную кислоту, поместив прибор на 15 минут в нее или лучше, смазав ею загрязненное место.

Тестируем зонд

Будет не лишнем, если вы будете тестировать этот датчик, по крайней мере, каждые 35 тыс. км пробега. Если вы проводите замеры, то помните, что зонду нужно время для разогрева до рабочей температуры. Признаки неисправности лямбда зонда, перечисленные выше, помогут сэкономить время и деньги. Замеры выхлопных газов проводят у некоторых дилеров, там же можно получить некоторые рекомендации.

Постоянное ужесточение экологических норм сделало обязательным установку на автомобили так называемых катализаторов. Эти устройства снижают содержание токсичных и опасных газов в выхлопной системе. Автомобильный катализатор – весьма капризный узел, для его нормального функционирования необходимы определённые условия. Специально для поддержания правильной работы катализатора используется кислородный датчик, или, как его ещё называют – лямбда-зонд. Это устройство устанавливается в выпускном коллекторе, подключается к блоку управления двигателем и передаёт показания, на основании которых электроника корректирует состав топливно-воздушной смеси.

Виды кислородных датчиков, конструкционные особенности

Оптимальное соотношение смеси – 14.7 частей воздуха и 1 часть топлива. Это значение принято за единицу и обозначается греческой буквой λ (лямбда). Так как именно датчик кислорода определяет качество смеси, со временем его стали называть лямбда-зонд.

Распространение получили три типа датчиков: двухполосные на циркониевой основе, датчики из диоксида титана и широкополосные лямбда-зонды.

Принцип действия циркониевого датчика следующий:

На один электрод поступают выхлопные газы, а на второй – атмосферный воздух. При температуре 300-400 градусов диоксид циркония приобретает проводимость, а за счёт разницы содержания кислорода в атмосфере и выхлопной трубе, на электродах образуется напряжение, которое меняется в диапазоне ±0,1 Вольт, в зависимости от концентрации газов. Блок управления сравнивает эти значения с теми установками, которые прошиты у него в памяти и принимает решение о дополнительном уменьшении или увеличении впрыска топлива. При бедной смеси время работы форсунок увеличивается, а при богатой – уменьшается. Физико-химические процессы, происходящие в этот момент в датчике, представляют собой довольно сложную реакцию, и вряд ли будет понятны непосвящённому пользователю.

Датчики на основе диоксида титана имеют иной принцип работы. При изменении качественного состава топливно-воздушной смеси и постоянно подаваемом напряжении меняется сопротивление устройства, причём скачкообразно. Соответственно, меняется и напряжение, что фиксирует ЭБУ. Для работы этого датчика необходима постоянная температура. Это обеспечивается нитью накаливания, что одновременно является и плюсом и минусом устройства. Плюс в том, что датчик включается в работу уже через 15-20 секунд после включения зажигания, а минус – нагревающий элемент хрупок и подвержен износу.

Самые современные датчики кислорода – широкополосные. В конструкцию входит закачивающий элемент, который, как следует из названия, закачивает кислород из выхлопных газов. При богатой топливной смеси падает содержание кислорода, из-за этого между электродами датчика растёт напряжение, которое фиксирует блок управления. Далее растёт сила тока на закачивающем узле. По сути, сформированная сила тока для поддержания нужного напряжения – это и есть показатель количества кислорода. При бедной смеси процесс аналогичен, но идёт в обратную сторону: воздух выкачивается, напряжение и сила тока падают, ЭБУ отдаёт команду системе впрыска об увеличении времени подачи топлива. Огромный плюс таких датчиков – точная передача сигналов, а это значит, что блок управления правильней управляет инжектором.

На современные автомобили нередко ставятся несколько лямбда-зондов. Их совокупная работа позволяет добиться минимального содержания вредных веществ в выхлопе.

Признаки неисправности и причины, по которым они возникают

Как и все сложные устройства, кислородный датчик имеет свойство ломаться. Стоит обратить внимание на его состояние при обнаружении следующих признаков:

• увеличенный расход топлива. На некоторых автомобилях может быть едва заметен;
• потеря динамики автомобиля;
• рывки при движении;
• неустойчивый холостой ход.

Впрочем, эти признаки не дают уверенности, в том, что неисправен именно лямбда-зонд. Похожие неприятности могут наблюдаться и при выходе из строя других узлов автомобиля.

Основных причин, по которым датчик выходит из строя, несколько:

• некачественный бензин. К сожалению, это самая частая причина;
• физическое повреждение. Достаточно небольшого удара в ДТП;
• неисправность электропроводки;
• попадание на керамическую часть датчика посторонних жидкостей. Нередко вследствие износа, двигатель начинает «кидать» масло в выпускную систему;
• перегрев самого датчика. Обычно возникает при засорённом топливном фильтре.

Методы диагностики и восстановления

Диагностику желательно пройти на специализированном сервисе, с использованием осциллографа, но такая возможность есть не всегда, да и бесплатной она не будет. Можно попробовать проверить датчик в гаражных условиях. Для этого пригодится точный мультиметр (аналоговый не подойдёт, только цифровой). Также необходимо ознакомиться с инструкцией к автомобилю. Там будут указаны, среди прочего, и параметры лямбда-зонда. Сначала надо проверить датчик визуально. Если на нём будут присутствовать разного рода отложения, проверку можно считать оконченной: датчик неисправен. Следующий шаг – отключение датчика от колодки и подключение его к вольтметру. Распиновка контактов разная для каждого производителя, уточнить её можно при помощи интернета или инструкции к датчику, если она была в комплекте. Далее автомобиль заводится, вынимается вакуумная трубка и обороты двигателя доводятся до 2300-2500 оборотов в минуту. Вольтмер при этом должен показать напряжение порядка 0,9 Вольт, или 0,2 Вольта при принудительном подсосе воздуха. На промежуточных оборотах (1200-1500) показания считаются нормальными в пределах 0,5 Вольт. Все остальные значения говорят о некорректной работе или полной неисправности датчика.

Не стоит сразу бежать в магазин. В некоторых случаях результат даёт промывка датчика. Для этого его необходимо снять (на горячую, дабы не сорвать резьбу), и поместить на 30-40 минут в ортофосфорную кислоту, после чего высушить и поставить на штатное место. Есть шанс, что кислота растворит попавшую на датчик грязь. Если это не помогло, единственное, что остаётся – полная замена устройства.

Кстати, если возможности замены датчика нет, а поездки совершать необходимо, обойтись можно и без него. В этом случае ЭБУ берёт усреднённые параметры, а руководит топливной системой на основании показаний других датчиков. Но это не считается нормальной работой автомобиля и может служить лишь временным решением. Помните, что на кону стоит не только эфемерная экология, но и исправное техническое состояние вашего автомобиля.

Лямбда-зонд – это традиционное название датчика кислорода. С его помощью осуществляется контроль количества кислорода в отработанных газах. Работа двигателя напрямую связана с тем, насколько эффективно сгорает топливно-воздушная смесь. А за процесс горения во многом отвечает именно кислород. Регулируя его содержание в смеси можно управлять температурой горения: соответственно повышая или понижая ее. Если кислорода в смеси много, то такую ситуацию инженеры обычно обозначают греческой буквой лямбда. Ну и нельзя не согласиться, что «лямбда-зонд» по-русски звучит гораздо выразительней, чем будничный «кислородный датчик».

Основные задачи лямбда-зонда

Датчик кислорода устанавливается там, где проходят отработанные газы, а именно в выпускном коллекторе. Используется он в тех автомобилях, которые оснащены инжектором. Чтобы повысить точность оценки, иногда применяют два лямбда-зонда. Они заботливо окружают , находясь с обеих его сторон.

Электронный блок управления регулирует количество топлива, которое подается в двигатель. В этом ему помогает датчик кислорода. Он передает информацию о содержании кислорода в отработанных газах. В зависимости от показаний датчика количество вспрыскиваемого топлива увеличивается или уменьшается. Когда кислорода в смеси оказывается слишком много, температура ее горения повышается. При этом выделяются токсичные вещества, опасные для человека и окружающей среды. Лямбда-зонд косвенно контролирует экологичность выхлопной системы и стремится создать условия для исправной работы катализатора.

Устройство

Кислородные датчики бывают двух видов: двухточечные и широкополосные.

Двухточечный датчик стал традиционным и постепенно уходит в прошлое.

Он представляет собой два электрода: один внутри, другой снаружи. Наружный электрод покрыт тонким слоем платины, которая восприимчива к кислороду. Электрод, расположенный внутри, выполнен из циркония. Потенциал между электродами меняется, реагируя на количество кислорода в смеси: чем больше кислорода, тем он выше.

Широкополосный датчик становится все более популярным вариантом лямбда-зонда.

При этом используется два керамических элемента. Один выполняет функцию двухточечного, а другой осуществляет закачку кислорода. Смесь из отработанных газов уже не просто сама собой попадает на датчик для оценки и анализа, а датчик имеет дело только с кислородом, отдельно закачивая его из смеси. Обладая постоянным напряжением в 450 мВ, датчик реагирует на уменьшение или увеличение концентрации кислорода изменением напряжения, о чем сразу информируется ЭБУ. Получив соответствующий сигнал, ЭБУ создает ток закачки. Через величину закачивающего тока и определяется содержание кислорода в смеси.

Эффективно кислородный датчик работает только при температуре выше 300°C, поэтому все лямбда-зонды имеют систему подогрева.

Симптомы болезни

Проблемы с лямбда-зондом могут проявляться следующим образом.

• Токсичность выхлопных газов повысилась и перестала соответствовать установленным стандартам. Однако самому автолюбителю без специального прибора это не проверить.

• Увеличился , но у данной проблемы может быть еще очень много других причин.

• Двигатель работает на холостом ходу . К сожалению, этот симптом тоже не является однозначным.

• Ухудшается динамика автомобиля.

• В районе катализатора можно услышать характерный звук потрескивания.

• Загорелась лампочка « », но и здесь понадобится провести диагностику в сервисном центре.

В идеале поломку лямбда-зонда должен диагностировать специалист.

Причины неисправности

Лямбда-зонд может выйти из строя по следующим причинам:

• Некачественное – это первый враг всех чувствительных элементов, разработанных зарубежными инженерами в целях заботы об экологии окружающей среды. Из-за отложений свинца внешний слой датчика теряет чувствительность и становится нерабочим.

• Механическое воздействие, нарушающее конструкцию лямбда-зонда, ведет к его поломке.

• Проблемы в топливной системе способны провоцировать образование нагара или сажи на всех элементах выхлопной системы, что мешает их исправной работе.

• Перегрев датчика может произойти по разным причинам, но, как для всех чувствительных элементов, слишком высокие температуры оказывают налямбда-зонд разрушительное воздействие.

• Попадание или в выхлопную систему, а также ее негерметичность также приводит к неисправности лямбда-зонда.

Если датчик вышел из строя, то ЭБУ теряет обратную связь с выхлопной системой и работает «вслепую», по средним параметрам, которые имеются в его памяти. При этом понятно, что состав топливно-воздушной смеси, выходя из-под контроля, перестает быть оптимальным.

Лямбда-зонд – уязвимый и относительно недолговечный элемент . При лучшем раскладе уже через 60-80 тыс. км он выходит из строя.

Проверка лямбда-зонда

Проверить датчик кислорода может практически каждый. Для проверки нужно использовать один или два вспомогательных инструмента: осциллограф и вольтметр. Если Вы не знаете, где расположено устройство, то воспользуйтесь инструкцией производителя.

Во-первых, следует проверить элемент на наличие механических повреждений. Его корпус должен быть целым, как и проводка. Если датчик не поврежден, а загрязнен, то его лучше заменить на новый. Конечно, нагар и сажу, а также любой другой налет можно попробовать почистить. Если это удастся, хорошо; если нет, то замена необходима.

Предположим, что наше устройство не повреждено и имеет чистую поверхность. Тогда следует продолжать проверку уже с помощью вольтметра или осциллографа.

Когда лямбда-зонд не нужен

Датчик кислорода теряет свое значение после удаления катализатора или его замены на пламегаситель. При этом речь идет не только о механическом удалении, но и о программном. Если есть возможность перепрограммировать ЭБУ, то необходимость в лямбда-зонде отпадает и о нем можно забыть. В противном случае устанавливаются обманки.

Нужно сказать, что лямбда-зонд не является дорогостоящей деталью(средняя цена самой детали варьируется в районе 2 000 руб. + 500 руб. работа), поэтому вышедший из строя датчик вполне можно заменить на новый. Главное это сделать своевременно, пока не пострадали другие элементы , в частности, катализатор, цена которого уже совсем иная.