Что будет если неисправен датчик кислорода. Кислородный датчик: признаки неисправности

Лямбда-зонд — это датчик кислорода. Греческая лямбда в машиностроении означает коэффициент избытка воздуха в топливовоздушной системе. Поломка этого устройства может повлечь за собой крайне негативные последствия для двигателя и всего автомобиля. Поэтому очень важно знать, как определить неисправность лямбда-зонда.

Предназначение

Лямбда-зонд измеряет количество кислорода в остаточных газах. Собранные данные передаются на ЭБУ двигателя. Это позволяет определить характер сгорания топлива. Без этого невозможна стабильная работа каталитического нейтрализатора.

Окно эффективной работы катализатора очень маленькое. Поэтому так важно выявить признаки неисправности лямбда зонда заранее. Ведь именно это устройство отвечает за контроль выпускного тракта.

Важно! Устройство есть только в системах с электронным впрыском.

Чтобы понять, почему сломался лямбда-зонд, необходимо немного разобраться в его конструкции. Он установлен в выпускном тракте, недалеко от катализатора. Если система отвечает стандарту Евро 3, то должен быть ещё один аппарат на выходе.

Диагностика

Внимание! Для определения большинства признаков неисправности лямбда-зонда необходима качественная техническая диагностика. Проверку рекомендуется осуществлять один раз на 30 тысяч километров.

Главным показателем неисправности лямбда-зонда является неверное выходное напряжение. При холостом ходу на 2000 об/мин. Этот показатель должен находиться в диапазоне от 0 до 1 В.

Чтобы измерить остаточный кислород в использованных газах температура должна быть 300—400 градусов. При такой температуре циркониевый электролит приобретает проводимость. Разница между атмосферным кислородом и кислородом в выхлопной трубе приводит к появлению напряжения на электродах лямбда-зонда.

Поэтому для проверки наличия неисправностей диагностика проводится при включённом двигателе. Все измерения проводятся при помощи мультиметра или осциллографа.

В конце процедуры определения неисправностей измеряется сопротивление нагревателя датчика. Перед проверкой штекер отсоединяется. Стандарт от 2 до 14 Ом. Обычно производитель сам устанавливает стандарты к своим лямбда-зондам. Также проверяется напряжение. Рекомендованный показатель 10, 5 В.

Внимание! Более низкий показатель является признаком неисправности. Помочь может проверка напряжения батареи, соединения и кабеля.

Признаки неисправности

Существуют определённые симптомы, позволяющие заранее определить неисправность лямбда-зонда. Если ваш двигатель перестал стабильно работать, возможно, причина именно в датчике.

Если лямбда-зонд неисправен, ухудшается качество подкачиваемой топливной смеси. Подача становится бесконтрольной и малоэффективной. Обычно выход устройства из нормального рабочего режима происходит постепенно. Как результат заметить неисправность на ранних стадиях процесса крайне сложно.

Любая серьёзная неисправность лямбда-зонда начинается с нестабильной передачи сигнала в определённые отсеки двигателя. Естественно, работа на холостом ходу разлаживается.

Обороты колеблются в достаточно широком диапазоне, из-за чего падает качество функционирования топливной системы и эффективность работы всего двигателя. Одним из признаков серьёзного повреждения лямбда-зонда является постоянное «подергивание» машины.

При работе двигателя слышны непонятные хлопки. На панели приборов постоянно мигает лампочка, сигнализируя о неисправности лямбда-зонда. Комплекс этих явлений наглядно демонстрирует, что с датчиком что-то не так. Если ничего не сделать сейчас, то вскоре устройство вовсе выйдет из строя.

Внимание! Важным звоночком и признаком серьёзной неисправности считается падение мощности.

Следующей ступенью неисправности лямбда-зонда является окончательная поломка. Кроме падения мощности, наблюдается замедленное реагирование системы при нажатии педали акселератора. Из-под капота постоянно доносятся хлопки. Автомобиль «дёргается».

Внимание! Ещё одним важным признаком неисправности лямбда-зонда является перегрев двигателя.

Что будет если игнорировать признаки неисправности?

Естественно, каждого водителя интересует, на что влияет неисправность лямбда-зонда. Чаще всего при выходе из строя данной детали, можно наблюдать такие последствия:

1. Автомобиль движется неестественно.
2. В разы увеличивается расход топлива.
3. Возникает неприятный резкий запах из выхлопной трубы.

В современных автомобилях с электронной начинкой при поломке лямбда-зонда сразу активируется аварийная блокировка. Это позволяет уберечь машину от серьёзных поломок, даже если водитель не заметил никаких признаков неисправности. К тому же ездить со сломанным лямбда-зондом просто небезопасно.

Автомобиль ведёт себя слишком непредсказуемо. Из-за этого может возникнуть аварийная ситуация на дороге, которая поставит под угрозу не только жизнь водителя, но и жизни других людей. Именно поэтому так важно вовремя заметить признаки неисправности и отправить авто в сервис. Мало того, для большей безопасности лучше вызвать эвакуатор.

При наихудшем развитии ситуации происходит разгерметизация датчика. В таком случае дальнейшее движение может привести к поломке двигателя. Для восстановления понадобится как минимум капитальный ремонт.

Когда происходит разгерметизация, отработанные газы попадают в заборный канал. При торможении лямбда-зонд начинает фиксировать огромное количество молекул кислорода. В результате система впрыска полностью выходит из строя.

Главный признак подобной неисправности — потеря мощности. Лучше всего это заметно на высоких скоростях. При этом постоянно слышится механическое постукивание под капотом. Неприятный запах и рывки также присутствуют.

Совет! Для того чтобы увериться в неисправности лямбда-зонда откройте капот и осмотрите клапаны. Признаком поломки будет осадок из сажных образований.

Причины

Лучше всего не устранять неисправности в работе автомобиля, а не допускать их появления. Есть целый ряд причин, которые могут привести к поломке лямбда-зонда, к основным из них причисляют:

1. Плохой бензин. Из-за лишних примесей забиваются платиновые электроды.
2. Неудовлетворительное состояние маслосъемных колец.
3. Попадание транспортного средства в ДТП.
4. Попадание на керамический наконечник детали растворителей или антифриза.
5. Перегрев корпуса лямбда-зонда. Это происходит из-за неправильно установленного угла опережения зажигания.
6. Плохой контакт выходной цепи датчика.
7. Сбои в системе зажигания.
8. Многократные попытки запуска двигателя с короткими промежутками отдыха. Из-за этого в выпускном трубопроводе скапливается несгоревшее топливо, которое может воспламениться.

Важно! Ни при каких обстоятельствах нельзя использовать при установке лямбда-зонда герметиков, которые имеют свойство вулканизироваться. Также они не должны содержать в своём составе силикон.

Ресурс датчика в среднем оценивается в 30—70 тысяч километров. Многое зависит от компании производителя и условий эксплуатации автомобиля. Именно поэтому так важно знать признаки возможной поломки. Эта информация поможет вам всегда быть начеку и предотвратить более серьёзные неисправности.

По статистике больший срок эксплуатации имеют лямбда-зонды с подогревом. Неудивительно, что главным признаком неисправности такого аппарата является неработающий подогрев. Также уменьшается быстродействие.

Совет! Если вы заметили хотя бы один признак из описанных выше, используйте осциллограф для подтверждения. Аппарат можно купить за 4000—5000 рублей.

Покупка осциллографа позволяет уберечь автомобиль от неисправности лямбда-зонда и дорогостоящего ремонта. Если вы не желаете самостоятельно заниматься диагностикой, просто отвезите машину в сервис, процедура проверки не займёт много времени.

Неисправности лямбда-зонда в «Ладе» Калина

К сожалению, отечественный автомобиль уже прославился из-за множества неисправностей лямбда-зонда. Признаки поломки ничем не отличаются от стандартных, а вот причины во многом связаны с не совсем практичной конструкцией.

Важно! В большинстве случаев в лямбда-зонде Калины ломается нагревательный элемент. К тому же на датчик часто попадает вода, грязь или смазка, что тоже приводит к неисправности.

Если при езде вы заметили признаки неисправности, описанные в предыдущих разделах. Есть простой и надёжный способ проверить лямбда-зонд Калины без дополнительного оборудования. Просто выключите зажигание, отсоедините колодку жгута и проверьте контакт Х1/С4. Если замыкания с бортовой сетью не произошло — устройство неисправно.

Итоги

Знание признаков неисправности лямбда-зонда позволит вам вовремя диагностировать поломку и провести все необходимые действия для оперативного восстановления работоспособности автомобиля.

Срок службы лямбда зондов при нормальных условиях эксплуатации составляет от 50 до 250 тысяч км пробега в зависимости от типа датчика.

Ниже перечислены наиболее распространённые причины их преждевременного выхода из строя.

Если выявлена ошибка в работе лямбда зонда, то необходимо провести его полный внешний осмотр и проверить его работу:

1. Проверьте целостность электроразъёма и проводов датчика.
2. Внимательно осмотрите сам датчик на наличие вмятин, трещин и прочих механических повреждений.
3. Проверьте чистоту контактной группы электроразъёма, а также отсутствие на ней следов коррозии.

Типовые неисправности лямбда зондов, их причины и способы устранения

← Если двигатель работает нормально и топливо сгорает полностью, то на рабочем наконечнике датчика отсутствует налёт, а его поверхность имеет тусклый матовый тёмно-серый цвет.

Отравление чувствительного элемента датчика.

Если же вы наблюдаете на наконечнике датчика нижеуказанные изменения, значит, следует обратить внимание на необходимость проведения дополнительных ремонтных работ.

← Отравление антифризом. В случае загрязнения антифризом на наконечнике появляются зернистые отложения серого или зеленоватого цвета с белыми потёками:
→ Проверьте систему охлаждения двигателя и особенно прокладку головки цилиндров на протечки и провести ремонт. Лямбда зонд заменить.

← Отравление маслом. В случае избыточного потребления двигателем масла на наконечнике появляются отложения серого или черного цвета:
→ Проверьте двигатель на износ или утечку масла и произвести ремонт. Датчик заменить.

← Отравление сажей. В случае неправильной работы система зажигания и/или топливной системы на датчике появляется сажа темно коричневого или черного цвета.
→ Проверьте топливную систему, измерьте токсичность выхлопных газов. Датчик придётся заменить.

← Отравление этилированным бензином. Одна-две заправки этилированным бензином приводят к появлению на датчике блестящих отложений тёмно серого цвета.
→ Заменить этилированный бензин на неэтилированный и заменить датчик.

← Отравление топливными присадками. Частое использование различных топливных присадок или недавно проведённый ремонт двигателя с использованием силиконовых герметиков приводит к образованию на датчике красных или белых отложений.
→ Прочистить топливную систему и двигатель. Заменить датчик.

Перегорание нагревательного элемента.

Если наконечник датчика выглядит вполне здоровым, его провода и электроразъём в порядке, то выход датчика из строя наступил в результате перегорания нагревательного элемента. Нагревательный элемент мог перегореть по следующим причинам:

1. Температурный шок в результате попадания воды на датчик из-за форсирования глубоких луж или мытья подкапотного пространства.
2. Неисправная электропроводка.
3. Проблемы с катализатором.

→Внимание! В случае перегорания нагревательного элемента, следует проверить катализатор, поскольку при сохранении проблем с катализатором новый лямбда зонд снова выйдет из строя в течение недолгого времени.

Коррозия контактной группы электроразъёма.

Попадание воды внутрь электроразъёма (на контактную группу) из-за форсирования глубоких луж или мытья подкапотного пространства.
→Старайтесь проезжать лужи в спокойном режиме, без брызг, особенно, если автомобиль имеет обычный дорожный просвет.

Механические повреждения датчика, кабеля датчика, электроразъёма.

. «Кривые» руки автомехаников, производящих демонтаж/монтаж датчика при проведении других работ или деталей, расположенных вблизи датчика. Повреждения происходят в результате падения датчика на твёрдую поверхность, падения чего-то твёрдого и тяжёлого (ключ, головка, деталь, болт и т.п.) на датчик или электроразъём.
→ Тут уж вряд ли чем поможешь, но будьте бдительны!

Неправильная укладка кабеля лямбда зонда после обратного монтажа. В результате этого происходит оплавление изоляции кабеля из-за его соприкосновения с горячими частями двигателя, либо, в случае со вторым датчиком, его обрыв при движении.
→ Проверяйте правильность укладки проводов после установки датчика.

Современные транспортные средства оснащены множеством датчиков, контролирующих работоспособность узлов и агрегатов. Одним из основных датчиков автомобиля является датчик остаточного кислорода (λ-зонд). Однако лишь немногие автомобилисты знают, как проверить лямбда-зонд самостоятельно, сэкономив время и финансы.

Что такое лямбда-зонд, и где он находится

В связи с ужесточением экологических норм для уменьшения токсичности выхлопных газов машины начали оборудовать каталитическим нейтрализатором (катализатором). Качество и продолжительность его работы находится в прямой зависимости от состава топливно-воздушной смеси (ТВС). В зависимости от сигналов, передаваемых лямбда-зондом, регулируется процентное соотношение в смеси топлива и воздуха.

Лямбда-зонд - система, определяющая, какое количество остаточного кислорода содержится в выхлопных газах. Иначе его можно назвать - кислородный датчик.

Располагается лямбда-зонд в выпускном коллекторе перед каталитическим нейтрализатором

Качественная очистка от токсичных выхлопов в катализаторе проводится только при наличии в них кислорода. Для контроля эффективности действия нейтрализатора и повышения точности исследования состояния выхлопных газов на многих моделях устанавливают второй лямбда-зонд на выходе катализатора.

Для повышения эффективности на современных автомобилях устанавливается дополнительный лямбда-зонд на выходе катализатора

Как работает датчик кислорода

Главной функцией лямбда-зонда считается измерение количество кислорода, содержащегося в выхлопных газах, и сравнение его с эталонным.

Электрические импульсы от кислородного датчика поступают в электронный блок управления (ЭБУ) топливной системой. Относительно этих данных ЭБУ регулирует состав ТВС, подаваемой в цилиндры.

Схема установки основного и дополнительного датчиков кислорода в автомобиле

Результатом совместной работы лямбда-зонда и ЭБУ является получение стехиометрической (теоретически идеальной, оптимальной) ТВС, состоящей из 14,7 частей воздуха и 1 части топлива, при которой λ=1. У обогащенной смеси (избыток бензина) λ<1, у обеднённой (избыток воздуха) - λ>1.

График зависимости мощности (P) и расхода топлива (Q) от величины (λ)

Разновидности лямбда-зондов

Современные машины оснащаются следующими датчиками:

• Циркониевые;
• Титановые;
• Широкополосные.

Циркониевый

Одна из наиболее распространённых моделей. Создана на основе диоксида циркония (ZrO2).

Циркониевый датчик кислорода действует по принципу гальванического элемента с твёрдым электролитом в виде керамики из диоксида циркония (ZrO2)

Керамический наконечник с диоксидом циркония с обеих сторон покрыт защитными экранами из токопроводящих пористых платиновых электродов. Свойства электролита, пропускающего ионы кислорода, проявляются при нагреве ZrO2 выше 350°C. Лямбда-зонд не будет работать, не прогревшись до нужной температуры. Быстрый нагрев осуществляется за счёт встроенного в корпус нагревательного элемента с керамическим изолятором.

Важно! Повышение температуры датчика до 950°C ведёт к его перегреву.

Выхлопные газы поступают к наружной части наконечника через специальные просветы в защитном кожухе. Атмосферный воздух попадает внутрь датчика через отверстие в корпусе или пористую водонепроницаемую уплотнительную крышку (манжету) проводов.

Разница потенциалов образуется за счёт передвижения ионов кислорода по электролиту между наружным и внутренним платиновыми электродами. Напряжение, образующееся на электродах, обратно пропорционально количеству О2 в выхлопной системе.

Напряжение, которое образуется на двух электродах, обратно пропорционально количеству кислорода

Относительно сигнала, поступающего от датчика, блок управления регулирует состав ТВС, стараясь приблизить её к стехиометрической. Напряжение, поступающее от лямбда-зонда, ежесекундно меняется по несколько раз. Это даёт возможность регулировать состав топливной смеси независимо от режима работы ДВС.

По количеству проводов можно выделить несколько типов циркониевых устройств:

1. В однопроводном датчике существует единственный сигнальный провод. Контакт на массу осуществляется через корпус.
2. Двухпроводное устройство оснащено сигнальным и заземляющим проводами.
3. Трёх- и четырёхпроводные датчики снабжены системой нагрева, управляющим и заземляющим проводами к ней.

Циркониевые лямбда-зонды в свою очередь разделяются на одно-, двух-, трёх- и четырёхпроводные датчики

Титановый

Визуально похож на циркониевый. Чувствительный элемент датчика создан из диоксида титана. В зависимости от количества кислорода в выхлопных газах скачкообразно меняется объёмное сопротивление датчика: от 1 кОм при богатой смеси до более 20 кОм при бедной. Соответственно, меняется проводимость элемента, о чём датчик сигнализирует блоку управления. Рабочая температура титанового датчика - 700°C, поэтому наличие нагревательного элемента обязательно. Эталонный воздух отсутствует.

Из-за своей сложной конструкции, дороговизны и привередливости к перепадам температуры большое распространение датчик не получил.

Кроме циркониевых, существуют также кислородные датчики на основе двуокиси титана (TiO2)

Широкополосный

Конструктивно отличается от предыдущих 2 камерами (ячейками):

• Измерительной;
• Насосной.

В камере для измерений с использованием электронной схемы модуляции напряжения поддерживается состав газов, соответствующий λ=1. Насосная ячейка при работающем моторе на обеднённой смеси устраняет лишний кислород из диффузионного зазора в атмосферу, при богатой смеси - пополняет диффузионное отверстие недостающими ионами кислорода из внешнего мира. Направление тока для перемещения кислорода в разные стороны меняется, а его величина пропорциональна количеству О2. Именно значение тока и служит детектором λ выхлопных газов.

Температура, необходимая для работы (не менее 600°C), достигается за счёт работы нагревательного элемента в датчике.

Широкополосные датчики кислорода детектируют лямбду от 0,7 до 1,6

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.

Способы диагностики кислородного датчика

Специалисты советуют проверять корректность работы лямбда-зонда каждые 10000 км пробега, даже если проблем в работе устройства не наблюдается.

Диагностику начинают с проверки надёжности соединения клеммы с датчиком и на наличие механических повреждений. Далее выкручивают лямбда-зонд из коллектора и осматривают защитный кожух. Небольшие отложения очищают.

Если в ходе визуального осмотра на защитной трубке датчика кислорода были выявлены следы сажи, сильные белые, серые или блестящие отложения, то лямбда-зонд следует заменить

Как проверить лямбда-зонд мультиметром (тестером)

Проверка датчика на работоспособность проводится по следующим параметрам:

• Напряжение в нагревательной цепи;
• «Опорное» напряжение;
• Состояние нагревателя;
• Сигнал датчика.

Схема подключения к лямбда-зонду в зависимости от его типа

Наличие напряжения в цепи подогрева определяют мультиметром или вольтметром в следующей последовательности:

1. Не снимая разъём с датчика, включают зажигание.
2. Щупы присоединяют к цепи подогрева.
3. Показания на приборе должны совпадать с напряжением на аккумуляторе - 12В.

«+» идёт на датчик от аккумулятора через предохранитель. При его отсутствии прозванивают эту цепь.

«-» поступает от блока управления. Если он не обнаружен, проверяют клеммы цепи «лямбда-зонд - ЭБУ».

Замеры опорного напряжения проводятся теми же аппаратами. Последовательность действий:

1. Включают зажигание.
2. Замеряют напряжение между сигнальным проводом и массой.
3. Прибор должен показать 0,45 В.

Для проверки нагревателя мультиметр выставляют в режим омметра. Этапы диагностики:

1. Снимают разъём с устройства.
2. Замеряют сопротивление между контактами нагревателя.
3. Показания на разных кислородниках различные, но не должны выходить за пределы 2-10 Ом.

Важно! Отсутствие сопротивления говорит о разрыве в цепи нагревателя.

Вольтметр или мультиметр используются для проверки сигнала датчика. Для этого:

1. Заводят двигатель.
2. Прогревают его до рабочей температуры.
3. Щупы прибора соединяют с сигнальным проводом и проводом массы.
4. Обороты мотора увеличивают до 3000 об/мин.
5. Следят за замерами напряжения. Должны наблюдаться скачки в диапазоне от 0,1 В до 0,9 В.

Если хотя бы при одной из проверок показатели разнятся от нормы, датчик неисправен и нуждается в замене.

Видео: проверка лямбда-зонда тестером

Главным преимуществом данной диагностики лямбда-зонда перед проверкой вольтметром и мультиметром является фиксация времени между однотипными изменениями выходного напряжения. Оно не должно превышать 120 мс.

Очерёдность действий:

1. Щуп прибора подключают к сигнальному проводу.
2. Мотор прогревают до рабочей температуры.
3. Обороты двигателя повышают до 2000-2600 об/мин.
4. По показаниям осциллографа определяют работоспособность кислородного датчика.

Диагностика осциллографом даёт наиболее полную картину работы лямбда-зонда

Превышение временного показателя или пересечение пределов напряжения нижнего 0,1 В и верхнего 0,9 В говорит о неисправном кислородном датчике.

Видео: диагностика датчика кислорода осциллографом

Другие способы проверки

Если в автомобиле есть бортовая система, то по сигналу «CHECK ENGINE», выдающему определённую ошибку, можно диагностировать состояние лямбда-зонда.

Перечень ошибок лямбда-зонда

Чтобы лямбда-зонд работал долго и эффективно, необходимо заправлять автомобиль только качественным топливом. Плановая и своевременная диагностика датчика кислорода поможет вовремя обнаружить его неисправность. Эта мера способна продлить срок эксплуатации не только самого датчика, но и катализатора.

Датчик кислорода - это устройство в выпускном коллекторе двигателя внутреннего сгорания, позволяющее оценить сколько свободного кислорода осталось в выхлопной смеси.

Этот датчик имеет еще и другое название. Лямбда зонд что это за конструкция и откуда появилось это название. Основу датчика составляет твердый керамический электролит выполненный из диоксида циркония, который в свою очередь покрыт оксидом иттрия. Поверх всего по керамическому элементу произведено напыление пористых, токопроводящих электродов из платины.

Принцип действия у него как у гальванического элемента. После установки в выпускной коллектор он разогревается в потоке выхлопных газов до 300 - 400 градусов. Именно в разогретом состоянии циркониевый электролит получает проводимость и обеспечивается его нормальное функционирование. Установлен лямбда зонд таким образом, что один из электродов дышит наружным воздухом, второй - смесью выхлопных газов. Когда на одном из электродов меняется количество кислорода, возникает разница потенциалов передающаяся в виде сигнала на управляющую систему двигателя, которая регулирует подачу топлива на впрыск.

В науке о соотношениях элементов в природе, стехиометрии, лямбда означает соотношение реального количества воздуха к необходимому.

Теоретически оптимальное соотношение - это когда лямбда равна 1, то есть реального воздуха в смеси столько же, сколько необходимого.

Если лямбда больше единицы - это бедная смесь, если это значение меньше единицы - богатая смесь, то есть в смеси избыток бензина, не хватает кислорода для его сжигания.

Для силового агрегата автомобиля оптимальным считается лямбда равное 14,7: 1, то есть бедная смесь. Это объясняется тем, что для эффективного сжигания СО и СН на катализаторе требуется определенное количество кислорода. Современный лямбда зонд ВАЗ 2114 работает как пороговый элемент.

Датчик кислорода ВАЗ 2114, конструкция и особенности применения

Поскольку датчик кислорода включается в работу после нагрева рабочего элемента до 350 градусов, первые его образцы старались размещать как можно ближе к выпускному коллектору. Со временем датчик модернизировали и встроили в него нагревательный элемент, который намного быстрее приводил его в рабочее состояние и теперь, вопрос — где находится лямбда зонд в выхлопной системе, не так уж важен. Конструктивно современный датчик кислорода состоит из следующих элементов.

1. Керамические наконечники с защитными экранами и отверстиями для отбора, с одной стороны выхлопных газов, с другой - атмосферного воздуха, заключенные в средней части в керамический изолятор. Они являются основным рабочим элементом всего устройства. Это как раз и есть электроды с которых снимается разность потенциалов.
2. Внутри этих наконечников размещен токопроводящий нагревательный элемент.
3. В средней части находится токосъемник электрического сигнала.
4. Все элементы, за исключением чувствительных частей керамических наконечников, заключены в металлический корпус с резьбой, который предназначен для фиксации датчика в корпусе приемной трубы.
5. В настоящее время современные датчики снабжены комплектом проводов, закрепленных уплотнительной манжетой. Такие датчики называются - четырехпроводной лямбда зонд. Два белых провода - это контакты системы подогрева, один черный - сигнальный и черный (или белый) с полосой - «земля». На более ранних образцах которые применяют до сих пор, разница потенциалов определялась между проводом, который шел от датчика к ЭБУ и массой на корпусе датчика. Для этого перед закручиванием в месте крепления датчик намазывался специфической токопроводящей смазкой. Однако от воздействия высокой температуры смазка выгорала и чувствительность датчика страдала. Теперь этот недостаток устранен.

Комплект проводов датчика кислорода своим другим концом, через штекерную коробочку, подключается к электронному бортовому устройству, которое запрашивает у лямбда зонда данные о состоянии смеси с частотой 2 раза в одну секунду на холостом ходу и чаще при повышении оборотов. Анализируя полученные данные о наличии кислорода в смеси выхлопных газов, ЭБУ корректирует количество впрыскиваемого топлива в двигатель, делая смесь богаче или беднее, в зависимости от поступающих сигналов датчика кислорода. Стремится он к оптимальному значению 14,7: 1, которое заложено в его программе.

Работоспособность датчика проверяется тестированием с измерительным прибором. Нижний уровень сигнала должен быть 0,1 - 0,2 В, верхний - в пределах 0,8 - 0,9 В. Гарантированная работоспособность этих датчиков очень высокая. Признаки неисправности лямбда зонда изготовленного в соответствие с ГОСТ начинают проявляться не раньше чем после пробега 80 тысяч километров, а в среднем они выдерживают нагрузку в 160 тысяч километров. Однако согласно сервисной книжки ВАЗ 2114 рекомендована после пробега 80 тыс. км. Дело в том что он хоть и продолжает сохранять свою работоспособность, но чувствительность его все равно существенно снижена, а значит ухудшаются показатели по расходу топлива, например.

Как влияет лямбда зонд на работу двигателя, признаки его неисправности

Датчик кислорода лямбда зонд оказывает непосредственное влияние на устойчивую работу двигателя поддерживая нужный состав смеси для работы двигателя:

• двигатель устойчиво, без колебаний, работает на холостых оборотах;
• при резком нажатии педали газа, происходит своевременная перестройка в питании двигателя смесью соответствующей изменяющимся оборотам, поэтому нет рывков и троения;
• в атмосферу выбрасываются наилучшим образом сгоревшие выхлопные газы, за счет эффективной работы катализатора, который осуществляет дожиг вредных веществ в выхлопной трубе.

Чтобы обеспечить нормальные условия для работы датчика и продлить его ресурс необходимо соблюдать ряд условий:

1. Применять только тот бензин, который рекомендован для ВАЗ 2114.
2. При работе с присадками проверять их качество и разрешение на использование.
3. Ни в коем случае не применять для крепления датчика герметики, особенно силиконовые.
4. Не допускать многократных попыток запуска за короткий промежуток времени.
5. Не отключать свечи зажигания при проверке работы цилиндров.
6. Не допускать перегрева выхлопной системы из-за скопления не сгоревшего топлива в ней, датчик выдерживает температуру только до 950 градусов.
7. Нельзя обмывать наконечники любой из химически активных жидкостей.
8. Следить за соблюдением герметичности в месте соединения датчика с трубой.

Признаками по которым можно определить, что нужна замена датчика кислорода ВАЗ 2114 могут быть:

• на малом газу двигатель работает неустойчиво, обороты плавают или двигатель глохнет;
• наблюдается устойчивый повышенный расход топлива в стандартных условиях;
• произошло ухудшение динамических характеристик автомобиля;
• характерные потрескивания в районе катализатора после выключения двигателя, а также специфический запах тухлых яиц по причине попадания в катализатор большого количества не сгоревшего бензина;
• сигнал на бортовом компьютере об ошибках связанных с отказами в работе лямбда зонда.

Чаще всего с неисправным датчиком кислорода все перечисленные признаки должны проявиться и, когда возникнет ситуация с его заменой, встанет вопрос какой датчик кислорода стоит на ВАЗ 2114. В зависимости от года выпуска автомобиля в выхлопной системе могут стоять как однопроводные датчики с массой от корпуса, так и четырехпроводные. Цена лямбда зонд ВАЗ 2114 в этом случае может колебаться от 1200 до 3000 тысяч рублей.

При замене датчика следует проверить его тестированием на соответствующем приборе, может быть произошло повреждение контактов в линии прогрева и тогда возможен ремонт датчика кислорода.

Если на датчике после снятия обнаружен сильный нагар и он показывает, что разница потенциалов не очень сильно отличается от допустимых, то можно убрать этот нагар. Для этого сильно нагреть датчик, а затем его резко охладить. Нагар должен потрескаться и облететь, обмести его мягкой косточкой.

Некоторые автомобилисты интересуются у автослесарей как отключить лямбда зонд ВАЗ 2114. Сама процедура несложная, вот только необходимость в этом под большим сомнением. В этом случае ЭБУ начинает подавать бензин на впрыск в усредненных значениях и это сразу же скажется на устойчивой работе двигателя, повышении расхода топлива и ухудшении характеристик выхлопа. Не говоря о том, что потребуется перепрошивка бортового компьютера, так как он будет постоянно выдавать ошибку связанную с отсутствием датчика кислорода.

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.