Як перевірити лямбда-зонд своїми руками?

Сучасні транспортні засоби оснащені безліччю датчиків, контролюючих працездатність вузлів і агрегатів. Одним з основних датчиків автомобіля є датчик залишкового кисню (λ-зонд). Однак лише деякі автомобілісти знають, як перевірити лямбда-зонд самостійно, заощадивши час і фінанси.

Що таке лямбда-зонд, і де він знаходиться

У зв'язку з посиленням екологічних норм для зменшення токсичності вихлопних газів машини почали обладнувати каталітичним нейтралізатором (каталізатором). Якість і тривалість його роботи знаходиться в прямій залежності від складу паливно-повітряної суміші (ТВС). Залежно від сигналів, які передаються лямбда-зондом, регулюється процентне співвідношення в суміші палива і повітря.

Лямбда-зонд - система, яка визначає, яку кількість залишкового кисню міститься у вихлопних газах. Інакше його можна назвати - кисневий датчик.

Розташовується лямбда-зонд в випускному колекторі перед каталітичним нейтралізатором

Якісне очищення від токсичних вихлопів в каталізаторі проводиться тільки при наявності в них кисню. Для контролю ефективності дії нейтралізатора і підвищення точності дослідження стану вихлопних газів на багатьох моделях встановлюють другий лямбда-зонд на виході каталізатора.

Для підвищення ефективності на сучасних автомобілях встановлюється додатковий лямбда-зонд на виході каталізатора

Як працює датчик кисню

Головною функцією лямбда-зонда вважається вимір кількість кисню, що міститься у вихлопних газах, і порівняння його з еталонним.

Електричні імпульси від кисневого датчика надходять в електронний блок управління (ЕБУ) паливною системою. Щодо цих даних ЕБУ регулює склад ТВС, що подається в циліндри.

Схема установки основного і додаткового датчиків кисню в автомобілі

Результатом спільної роботи лямбда-зонда і ЕБУ є отримання стехиометрической (теоретично ідеальної, оптимальної) ТВС, що складається з 14,7 частин повітря і 1 частини палива, при якій λ = 1. У збагаченої суміші (надлишок бензину) λ1.

Графік залежності потужності (P) і витрати палива (Q) від величини (λ)

Різновиди лямбда-зондів

Сучасні машини оснащуються наступними датчиками:

• цирконієві;
• титанові;
• широкосмугові.

Цирконієвий

Одна з найбільш поширених моделей. Створена на основі діоксиду цирконію (ZrO2).

Цирконієвий датчик кисню діє за принципом гальванічного елемента з твердим електролітом у вигляді кераміки з діоксиду цирконію (ZrO2)

Керамічний наконечник з діоксидом цирконію з обох сторін покритий захисними екранами з струмопровідних пористих платинових електродів. Властивості електроліту, що пропускає іони кисню, виявляються при нагріванні ZrO2 вище 350 ° C. Лямбда-зонд не працюватиме, чи не прогрівшись до потрібної температури. Швидкий нагрів здійснюється за рахунок вбудованого в корпус нагрівального елементу з керамічним ізолятором.

Важливо! Підвищення температури датчика до 950 ° C веде до його перегріву.

Вихлопні гази надходять до зовнішньої частини наконечника через спеціальні отвори в захисному кожусі. Атмосферне повітря потрапляє всередину датчика через отвір в корпусі або пористу водонепроникну прокладку кришку (манжету) проводів.

Різниця потенціалів утворюється за рахунок пересування іонів кисню по електроліту між зовнішнім і внутрішнім платиновими електродами. Напруга, що утворюється на електродах, обернено пропорційно кількості О2 у вихлопній системі.

Напруга, яке утворюється на двох електродах, обернено пропорційно кількості кисню

Щодо сигналу, що надходить від датчика, блок керування регулює склад ТВС, намагаючись наблизити її до стехиометрической. Напруга, що надходить від лямбда-зонда, щомиті змінюється по кілька разів. Це дає можливість регулювати склад паливної суміші незалежно від режиму роботи ДВС.

За кількістю проводів можна виділити кілька типів цирконієвих пристроїв:

1. В одно провідна датчику існує єдиний сигнальний провід. Контакт на масу здійснюється через корпус.
2. Двопровідне пристрій оснащений сигнальним і заземлюючим проводами.
3. Трьох- і чьотирьох датчики забезпечені системою нагріву, керуючим і заземлюючим проводами до неї.

Цирконієві лямбда-зонди в свою чергу поділяються на одно-, двох-, трьох- і чьотирьох датчики

Титановий

Візуально схожий на цирконієвий. Чутливий елемент датчика створений з діоксиду титану. Залежно від кількості кисню в вихлопних газах стрибкоподібно змінюється об'ємне опір датчика: від 1 кОм при багатій суміші до понад 20 кОм при бідною. Відповідно, змінюється провідність елемента, про що датчик сигналізує блоку управління. Робоча температура титанового датчика - 700 ° C, тому наявність нагрівального елементу обов'язково. Еталонний повітря відсутній.

Через свою складної конструкції, дорожнечі і вередливість до перепадів температури велике поширення датчик не отримав.

Крім цирконієвих, існують також кисневі датчики на основі двоокису титану (TiO2)

Широкосмуговий

Конструктивно відрізняється від попередніх 2 камерами (осередками):

• вимірювальної;
• насосної.

У камері для вимірювань з використанням електронної схеми модуляції напруги підтримується склад газів, відповідний λ = 1. Насосна осередок при працюючому моторі на збідненої суміші усуває зайвий кисень з дифузійного зазору в атмосферу, при багатій суміші - поповнює диффузионное отвір відсутніми іонами кисню із зовнішнього світу. Напрямок струму для переміщення кисню в різні боки змінюється, а його величина пропорційна кількості О2. Саме значення струму і служить детектором λ вихлопних газів.

Температура, необхідна для роботи (не менше 600 ° C), досягається за рахунок роботи нагрівального елементу в датчику.

Широкосмугові датчики кисню детектируют лямбда від 0,7 до 1,6

Симптоми несправності

Основними ознаками, що свідчать про поломку кисневого датчика, вважаються:

• Підвищена токсичність вихлопних газів;
• Нестабільна, переривчаста розгінна динаміка;
• Короткочасне включення лампи «CHECK ENGINE» при різкому збільшенні оборотів;
• Нестабільні, постійно мінливі холості оберти;
• Збільшення витрати палива;
• Перегрів каталізатора, що супроводжується потріскують звуками в його зоні при заглушеному моторі;
• Постійно палаючий індикатор «CHECK ENGINE»;
• Безпричинна сигналізація бортового комп'ютера про переобогащённой ТВС.

Потрібно мати на увазі, що всі ці відхилення можуть бути симптомами та інших поломок.

Тривалість служби лямбда-зонда приблизно 60-130 тис. Км. Причинами скорочення терміну служби і поломки пристрою може стати:

• Застосування при монтажі датчиків, не розрахованих на високі температури герметиків (силіконових);
• Неякісний бензин (підвищений вміст етилу, свинцю, важких металів);
• Попадання масла в вихлопну систему в результаті зносу маслос'емних кілець або ковпачків;
• Перегрів датчика в результаті некоректно виставленого запалювання, переобогащённой ТВС;
• Множинні спроби завести мотор, що призводять до проникнення горючих сумішей в систему вихлопу;
• Нестабільний контакт, замикання на масу, обрив вихідного дроти;
• Порушення цілісності конструкції датчика.

Способи діагностики кисневого датчика

Фахівці радять перевіряти коректність роботи лямбда-зонда кожні 10000 км пробігу, навіть якщо проблем в роботі пристрою не спостерігається.

Діагностику починають з перевірки надійності з'єднання клеми з датчиком і на наявність механічних пошкоджень. Далі викручують лямбда-зонд з колектора і оглядають захисний кожух. Невеликі відкладення очищають.

Якщо в ході візуального огляду на захисній трубці датчика кисню були виявлені сліди сажі, сильні білі, сірі або блискучі відкладення, то лямбда-зонд слід замінити

Як перевірити лямбда-зонд мультиметром (тестером)

Перевірка датчика на працездатність проводиться за такими параметрами:

• Напруга в нагрівальної ланцюга;
• «Опорна» напруга;
• Стан нагрівача;
• сигнал датчика.

Схема підключення до лямбда-зонду в залежності від його типу

Наявність напруги в ланцюзі підігріву визначають мультиметром або вольтметром в наступній послідовності:

1. Не знімаючи роз'єм з датчика, включають запалювання.
2. Щупи приєднують до ланцюга підігріву.
3. Показання на приладі повинні збігатися з напругою на акумуляторі - 12В.

«+» Йде на датчик від акумулятора через запобіжник. При його відсутності прозванивают цей ланцюг.

«-» надходить від блоку управління. Якщо він не виявлений, перевіряють клеми ланцюга «лямбда-зонд - ЕБУ».

Заміри опорного напруги проводяться тими ж апаратами. Послідовність дій:

1. включають запалювання.
2. Заміряють напруга між сигнальним проводом і масою.
3. Прилад повинен показати 0,45 В.

Для перевірки нагрівача мультиметр виставляють в режим омметра. Етапи діагностики:

1. Знімають роз'єм з пристрою.
2. Заміряють опір між контактами нагрівача.
3. Показання на різних кіслородніках різні, але не повинні виходити за межі 2-10 Ом.

Важливо! Відсутність опору говорить про розрив в ланцюзі нагрівача.

Вольтметр або мультиметр використовуються для перевірки сигналу датчика. Для цього:

1. заводять двигун.
2. Прогрівають його до робочої температури.
3. Щупи приладу з'єднують з сигнальним проводом і проводом маси.
4. Обороти мотора збільшують до 3000 об / хв.
5. Стежать за вимірами напруги. Повинні спостерігатися скачки в діапазоні від 0,1 В до 0,9 В.

Якщо хоча б при одній з перевірок показники різняться від норми, датчик несправний і потребує заміни.

Відео: перевірка лямбда-зонда тестером

Перевірка осциллографом

Головною перевагою даної діагностики лямбда-зонда перед перевіркою вольтметром і мультиметром є фіксація часу між однотипними змінами вихідного напруги. Воно не повинно перевищувати 120 мс.

Черговість дій:

1. Щуп приладу підключають до сигнального проводу.
2. Мотор прогрівають до робочої температури.
3. Обороти двигуна підвищують до 2000-2600 об / хв.
4. За свідченнями осцилографа визначають працездатність кисневого датчика.

Діагностика осциллографом дає найбільш повну картину роботи лямбда-зонда

Перевищення тимчасового показника або перетин меж напруги нижнього 0,1 В і верхнього 0,9 В говорить про несправному кисневому датчику.

Відео: діагностика датчика кисню осциллографом

Інші способи перевірки

Якщо в автомобілі є бортова система, то за сигналом «CHECK ENGINE», який видає певну помилку, можна діагностувати стан лямбда-зонда.

Перелік помилок лямбда-зонда

Щоб лямбда-зонд працював довго і ефективно, необхідно заправляти автомобіль тільки якісним паливом. Планова і своєчасна діагностика датчика кисню допоможе вчасно виявити його несправність. Цей захід здатна продовжити термін експлуатації не тільки самого датчика, але і каталізатора.