Диагностика лямбда зонда – Лямбда зонд. Признаки неисправности, проверка

Диагностика лямбда-зондов | Диагностирование автомобиля

Лямбда-зонды можно визуально проверить на предмет механических повреждений и отложений. Типичные визуально определяемые неисправности:

• 
  

  Рис. Зонд закопчен

  сильно закопченная защитная труба. Двигатель работает на слишком богатой смеси. Зонд следует заменить и устранить причину образования слишком богатой смеси;

• 
  

  Рис. Зонд замаслен

  белые или светло-серые отложения на защитной трубе. Двигатель сжигает масло и топливные присадки. Зонд следует заменить и устранить причину сгорания масла;

• механические повреждения из-за неправильного монтажа. Неправильный монтаж может стать причиной таких повреждений лямбда-зонда, что не будет обеспечиваться его нормальная работа. При монтаже нужно использовать рекомендованный специнструмент и, особенно, соблюдать предписанный момент затяжки;
• повреждения из-за свинца сегодня не могут возникнуть, так как этилированное топливо не продается.

Однако важнее анализа механических повреждений является знание сигналов лямбда-зондов. Интерпретировать сигналы можно путем их записи с помощью осциллографа. На основании характеристики сигнала можно сделать выводы о состоянии старения зонда. В ЭБУ записываются номинальные значения регулировочных характеристик зондов. Управляющая электроника в рамках внутренней проверки правдоподобности сравнивает фактические значения сигналов с заданными. При запуске двигателя все старые значения зонда удаляются из ЭБУ. Во время движения в заданном для диагностики диапазоне нагрузок и оборотов формируются минимальные и максимальные значения регулирующих процессов.

Рис. Зонд вышел из строя

Новый лямбда-зонд выдает на осциллографе изображенную на рисунке характеристику сигнала. Отклонения в сторону богатой и бедной смесей примерно одинаковы. Время реакции «бедная-богатая» и «богатая-бедная» составляет 300-500 миллисекунд. Неисправные зонды выдают почти постоянную характеристику сигнала. Типичными неисправностями являются механические повреждения, слишком большой уровень или низкое качество масла. У автомобилей с OBD в этом случае в память записывается неисправность.

Рис. Ошибка амплитуды

У изношенных или старых лямбда-зондов амплитуда регулирования становится все меньше. Заданные значения напряжения больше не достигаются. Точное распознавание слишком богатой или слишком бедной смеси невозможно. Контур лямбда-регулирования не может выполнять свою функцию. У автомобилей с OBD в этом случае в память записывается неисправность.

Рис. Ошибка времени реагирования

У старых лямбда-зондов может значительно замедлиться реакция на изменения состава смеси. Текущий состав смеси определяется неточно. Система слишком инертно реагирует на необходимость обогащения или обеднения смеси. При превышении заданной предельной длительности распространения сигнала у автомобилей с системами OBD, в память записывается сбой.

Рис. Ошибка частоты регулирования

У старых лямбда-зондов слишком долго может длиться и частота регулирующих процессов. Время на полное регулирование (период) слишком велико, из-за чего необходимая реакция на изменения состава смеси оказывается недостаточно быстрой. Зонд слишком долго пребывает в диапазоне бедной или богатой смеси. В этом случае у автомобилей с OBD также в память записывается неисправность.

При всех проверках лямбда-зондов нужно обязательно соблюдать инструкции изготовителя. При замене зондов должны соблюдаться моменты затяжки (в зависимости от изготовителя в основном 40-60 Нм). При превышении момента затяжки может произойти механическое разрушение керамических элементов зонда. Точная проверка работоспособности лямбда-зонда посредством возмущающего воздействия и проверки контура регулировки не всегда возможна. При проверке контура регулировки возникает опасность того, что при неисправном лямбда-регулировании современные системы управления двигателями так быстро и точно регулируют топливовоздушную смесь путем точного определения нагрузки, что всегда достигается значение лямбда, равное 1.

Если измерение проводится мультиметром, то следует установить диапазон измерений 1 или 2 В. После запуска двигателя отображается значение 0,4-0,6 В, что соответствует опорному напряжению. Когда лямбда-зонд нагревается до рабочей температуры (двигатель тоже должен быть прогрет до рабочей температуры), напряжение начинает колебаться в диапазоне 0,1-0,9 В. Для измерения следует использовать только высокоомные аналоговые или цифровые мультиметры.

С помощью систем диагностики двигателей, имеющих функцию осциллографа, можно записывать характеристики сигналов зондов и использовать их для диагностики неисправностей. При ручной настройке на осциллографе следует выбирать диапазон напряжения 1-5 В и время 1-2 с. При проверке зондов из диоксида титана на дисплее отображается синусоидальное напряжение переменного тока. В характеристике сигнала можно оценивать три параметра: размах амплитуды в диапазоне напряжения максимум 0,9 В и минимум 0,1 В, время реакции и длительность периода в диапазоне частот 0,5-4 Гц, т.е. 0,5-4 раза в секунду. Обороты коленчатого вала двигателя при измерении в обоих случаях должны составлять 2000-2500 мин^-1.

При оценке нагрева можно проверить внутреннее сопротивление и электропитание нагревательного элемента. Для этого нужно отсоединить разъем лямбда-зонда. Затем со стороны лямбда-зонда омметром измеряется сопротивление на обоих проводах нагревательного элемента. Оно должно составлять 2-14 Ом. Если сопротивление превышает 30 Ом, значит нагревательный элемент неисправен. Со стороны жгута проводов автомобиля можно вольтметром измерить напряжение. Оно должно составлять более 10,5 В. В таблице показаны различные возможности подключения лямбда-зондов.

Таблица. Разъемы лямбда-зондов (см. инструкции изготовителя)

В рамках OBD происходит дальнейшая интерпретация характеристики сигнала лямбда-зонда при контроле функции катализатора. Путем сравнения характеристик сигнала управляющего и диагностического зондов можно сделать выводы об эффективности катализатора.

У V-образных и олпозитных двигателей с двухпоточной системой выпуска ОГ используется как минимум два лямбда-зонда. У каждого ряда цилиндров есть свой собственный контур регулировки состава смеси. Однако и у более крупных рядных двигателей для отдельных пар цилиндров устанавливается по одному лямбда-зонду (например для цилиндров 1-3 и 4-6). В новых системах с селективной (в отдельных цилиндрах) регулировкой смеси сигналы лямбда-зондов привязываются к сигналам зажигания. Регулирующая электроника на основе сигналов зонда может сделать выводы о составе смеси в предыдущем цилиндре и выполнить корректировки образования смеси и ее сгорания в следующем цилиндре. Для этого в современных 8-и 12-цилиндровых двигателях используется до четырех обогреваемых зондов, устанавливаемых перед катализатором, и столько же — за катализатором.

ustroistvo-avtomobilya.ru

Лямбда зонд

В этой статье на простом языке постараемся раскрыть тему, что такое лямбда зонд, как проверить лямбда зонд, где находится лямбда зонд и неисправность лямбда зонда.

Эта тема весьма обширна и вряд ли можно всё раскрыть в рамках одной страницы. Но я постараюсь кратко, но очень доступно изложить свой опыт работы с этим датчиком. И в очередной раз отмечу, что теория и практика не всегда соответствуют друг другу, поэтому далее мы опровергнем некоторые шаблонные понятия, которыми завален весь интернет и которые ещё больше путают новичков в этом вопросе.

Я буду описывать исключительно своё мнение и делиться исключительно своим опытом без заумных изречений, которые, по сути, никому не нужны. Если человек ищет ответ на вопрос — «Как проверить лямбда зонд», то ему абсолютно всё равно какая там керамика легирована оксидом иттрия.

Зачем нужен лямбда зонд

Многие считают, что лямбда зонд (он же датчик кислорода) является чуть ли не главнейшим датчиком в системе управления двигателем. Но на самом же деле это очередная дань экологии. И не в том смысле, что он напрямую что-то делает полезное для экологии.

Лямбда зонд устанавливается для полноценной работы каталитического нейтрализатора! Дело в том, что катализатор работает с максимальным КПД только тогда, когда смесь близка к стехиометрии, то есть, топливовоздушная смесь состоит из воздуха и топлива в соотношении 14,7 кг воздуха на 1 кг топлива.

Как только это соотношение изменяется в ту или иную сторону, тогда катализатор снижает свою производительность и не в полной мере выполняет свою задачу, что пагубно влияет на экологию.

Поэтому лямбда зонд в первую очередь призван следить за стехиометрическим составом смеси ради полноценной работы катализатора.

К слову сказать, показания лямбда зонда учитываются блоком управления двигателем (ЭБУ) не всегда. Допустим, при разгоне двигателю необходима более обогащенная смесь, поэтому в этот момент ЭБУ не учитывает сигнал с лямбда зонда. Аналогичная картина происходит и при торможении двигателем.

Также стоит отметить, что хоть ЭБУ и не учитывает сигнал в этот момент, но всё равно лямбда зонд вырабатывает сигнал, который мы можем видеть в диагностической программе. И по этому сигналу можно многое сказать о состоянии системы топливоподачи и прочих составляющих работы двигателя. Это мы ниже наглядно рассмотрим на скриншотах.

Как работает лямбда зонд

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Думаю, должно быть понятно.

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

Почему так важно это понимать?

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

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

Где установлен лямбда зонд

Лямбда зонд устанавливается в системе выпуска отработанных газов перед каталитическим нейтрализатором

Некоторые производители могут устанавливать несколько катализаторов, и, естественно, несколько лямбда зондов.

Лямбда зонды, устанавливаемые перед катализатором называются управляющими, так как по их сигналу происходит управление топливными коррекциями.

Но борьба за экологию не стоит на месте, поэтому автопроизводителей обязали научить блоки управления двигателем следить и диагностировать работу лямбда зонда и катализатора. Поэтому на более поздних автомобилях появились дополнительные лямбда зонды, которые установлены после катализатора. Они получили название, как это не банально звучит, — диагностические.

Но лямбда зонд имеет один недостаток — он работает только разогретым. Поэтому сразу после запуска двигателя этот датчик не участвует в работе системы управления двигателем, а топливо подаётся по таблице, заложенной в память ЭБУ и по накопленным коррекциям, записанным в адаптивную память ЭБУ

После прогрева датчика он начинает вырабатывать сигнал и ЭБУ включает его в работу, переводя систему топливоподачи в замкнутый контур. Она ещё называется топливоподачей с обратной связью по датчику кислорода.

То есть, пока датчик холодный, то стехиометрия не регулируется.

Данный факт оказался неприемлемым в постоянной борьбе за экологию. Поэтому производители были вынуждены установить в лямбда зонд автономный электрический подогрев. Он позволяет в разы уменьшить время прогрева датчика до рабочей температуры.

Работу прогрева мы также можем видеть в диагностической программе

Неисправность лямбда зонда

Какие симптомы неисправности лямбда зонда? Они могут быть самые разные и неожиданные, но основные можно выделить:

• всевозможные ошибки по обогащенной или обедненной смеси
• ошибки по высокому или низкому сигналу лямбда зонда
• топливные коррекции ушли далеко от 0%
• большой перерасход топлива
• плавают обороты холостого хода
• система топливоподачи никогда не переходит в замкнутый контур

Как проверить лямбда зонд

Проверить лямбда зонд не так сложно, как кажется, но важно понимать постоянную дилемму автодиагноста — некорректная работа датчика вызвана его неисправностью или он так реагирует на какие-то некорректные процессы в двигателе или в системе управления двигателем?

Другими словами, если сигнал лямбда зонда указывает на обедненную смесь, то необходимо разобраться, может смесь действительно обеднена или может произошла разгерметизация выпускного тракта перед лямбда зондом, о которой я писал выше. То есть, в таких показаниях виноват сам датчик или он показывает реальную картину происходящего. Это самый сложный и самый ответственный этап, потому что именно он определяет путь дальнейших действий.

А бывают ситуации и более сложные, когда проблема не одна. Допустим, и выпускной коллектор подсасывает и топливный насос не дает достаточного давления. И то, и другое будет влиять на показания лямбда зонда.

Поэтому внимание и некоторая фантазия поможет быстро решить проблему и найти виновника.

Многие пытаются проверить лямбда зонд мультиметром. Можно ли его так проверить? Конечно можно, по закону это не запрещено

Вот только полученная информация таким способом мало что нам даст. Да, мы увидим изменяющееся напряжение, по которому можно судить, что датчик работает. А вот как он работает угадать сложно.

Поэтому наиболее лучший и бюджетный вариант проверки — это купить диагностический адаптер для своего автомобиля, который стоит не так уж и дорого. И установить на ноутбук какую-нибудь диагностическую программу.

Лично мой выбор:

Данным способом мы сможем многое сказать не только о состоянии лямбда зонда, но и о многом другом.

Идеальный сигнал лямбда зонда имеет пилообразную форму с нижним значением 0.1 В и с верхним значением 0.9 В, а также с частотой переключения не более 2 секунд

 

Какие могут быть неисправности у лямбда зонда:

• слабая амплитуда переключений
• низкая частота переключений
• обрыв или полный отказ датчика
• отсутствие переключений
• немыслимые значения амплитуды

Если не понятно, то сейчас станет всё понятно.

Как определить частоту переключений? Вот я блеснул творчеством и нарисовал. Сетка на графике имеет размер 2 секунды (зеленый цвет). Два соседних верхних значения показаний лямбда зонда укладываются в этот промежуток (2 секунды). Значит датчик в норме

Я подобрал Вам несколько проблемных графиков для наглядных примеров.

Вот пример уставшего датчика, у которого время переключения составляет почти 10 секунд

Решение проблемы: Замена лямбда зонда

 

Следующий график показывает неисправный лямбда зонд, у которого вообще нет переключений. Просто прямая линия, которая гуляет то вверх, то вниз. Такое я пару раз наблюдал после того, как обрабатывали разъем лямбда зонда WD-40. Поэтому я всегда советую крепко подумать, прежде чем проводить похожие процедуры. К слову сказать, в большинстве случаев через пару недель датчик приходит в норму и начинает практически корректно работать.

Решение проблемы: Осматриваем разъем датчика на наличие конденсата и прочих нежелательных вещей. Если всё в норме, тогда меняем лямбда зонд.

Следующий случай показывает, как уставший лямбда зонд не выдает необходимую амплитуду 0.1-0.9 В. Вместо этого верхний сигнал датчика составляет примерно 660 мВ

А нижний не опускается ниже 330 мВ

Решение проблемы: Отключаем разъем от датчика. Если видим прямую линию 415 мВ, тогда меняем датчик. Если не видим прямую линию 415 мВ, тогда обращаем внимание на ЭБУ

Вот ещё один очень интересный момент, который мне доводилось видеть неоднократно. Лямбда зонд сходит с ума и вместо положенных 0.9 В выдаёт почти 5 В!

Сам датчик не может выработать такой сигнал. Что же происходит? Ответ прост — сигнальная цепь датчика периодически замыкает на цепь нагрева и подтягивает оттуда напряжение

Как видим, бывает и такое. Причем иногда выявить это довольно сложно, так как замыкание носит кратковременный и непостоянный характер. Приходится по несколько дней ездить с ноутбуком, чтобы поймать этот момент.

Решение проблемы: Проверяем наличие замыкания в проводке. Если всё отлично, тогда меняем лямбда зонд

Вот такие основные неисправности лямбда зондов встречаются чаще всего. Поэтому, если Вы наблюдаете что-то похожее на своих графиках, тогда стоит принимать меры.

Но на этом диагностика лямбда зонда не заканчивается. Вернее не диагностика самого лямбда зонда, а диагностика по лямбда зонду.

Диагностика по лямбда зонду

Ведь он может нам многое рассказать о процессах в системе управления двигателем.

Пример №1.

Как я выше писал, лямбда зонд не учитывается во многих режимах работы двигателя. Это касается и разгона, так как в этот момент важна не стехиометрия, а тяговые характеристики двигателя, поэтому экология отбрасывается на задний план и ЭБУ льёт топлива столько, сколько необходимо для успешного разгона.

Но если логически подумать, то хоть лямбда зонд и не учитывается, но сигнал он вырабатывает и мы можем его увидеть.

Так как ЭБУ льет топливо от души, то лямбда зонд должен это показывать, поднявшись максимально вверх и оставаясь там, пока идет разгон. Как на этом графике

Если в Вашем случае лямбда зонд не висит вверху во время интенсивного разгона, как на графике выше, а, наоборот, падает вниз, значит двигателю не хватает топлива. В этом случае обращаем внимание на топливный насос, фильтр, форсунки и т.д. А лучше сразу замерить давление топлива.

Пример №2

Это аналогичный пример, только наоборот. Также этот пример разрушает некоторые стереотипы, сложившиеся у людей после некорректного теоретического объяснения — как работает лямбда зонд.

Как объясняют работу лямбда зонда — «исправный датчик должен вырабатывать сигнал от 100 мВ до 900 мВ» Всё! А нужно примерно так — «исправный датчик должен вырабатывать сигнал от 100 мВ до 900 мВ на прогретом двигателе в режиме холостого хода или в режиме частичных нагрузок при установившихся оборотах двигателя». Чувствуется разница?

Поэтому очень много раз приходилось отвечать на одни и те же вопросы — «Мой лямбда зонд выходит за пределы и опускается до нуля. Новый датчик ведёт себя также. Что делать?», «Мой лямбда зонд периодически падает до нуля. Замена?», «Лямбда зонд падает в 0. Это же не нормально?»

Причем, некоторые даже после ответа, что это нормально, всё равно не верят и меняют датчики. Ведь убеждение, что сигнал датчика может быть только 0.1В-0.9В, не позволяет принять реальность.

Вот пример графика, где лямбда зонд показывает 0

Я специально вывел режим работы двигателя. В режиме отсечки (принудительный холостой ход, торможение двигателем) ЭБУ довольно серьезно прикрывает форсунки (вплоть до полного закрытия) и, естественно, кислород в камере сгорания не сгорает. Поэтому лямбда зонд падает в ноль. Он практически не видит разницы между количеством кислорода в выхлопных газах и в окружающей среде.

Поэтому если в режиме отсечки сигнал лямбда зонда болтается где-то в верху, значит необходимо обратить на это внимание и разобраться в этом. Возможно какие-то форсунки не герметичны и огромное разрежение (посмотрите на показания ДАД) в режиме отсечки буквально высасывает топливо из них. А может просто прошлый хозяин автомобиля залил супер-пупер прошивку от очередного «гения калибровок».

Пример №3

По второму лямбда зонду можно оценить работу катализатора. А также узнать, установлен ли он вообще.

Если сигнал второго лямбда зонда имеет практически ровную линию, то это значит, что катализатор работает

А если сигнал второго лямбда зонда имеет такой же вид, как и сигнал первого лямбда зонда, то это означает, что катализатор не работает либо отсутствует

Вот такие основные выводы можно сделать, посмотрев на графики сигнала лямбда зонда.

В конце отмечу ещё один важный момент. Если у Вас есть подозрения на неисправность лямбда зонда, то лучше посмотреть на его сигнал в режиме «Тест датчика кислорода». Этот режим позволяет получить из блока управления двигателем только сигнал лямбда зонда. В чем смысл?

А смысл в том, что обмен между ЭБУ и диагностической программой происходит на довольно низкой скорости. И когда параметров очень много, то, естественно, это сказывается на скорости обмена ещё больше.

Поэтому этот режим позволяет вывести на экран только информацию, связанную с лямбда зондом.

Также желательно поднять обороты двигателя до 2000-3000 оборотов в минуту и анализировать график лямбда зонда аналогично приведенным выше примерам.

Надеюсь статья была для Вас интересной и полезной. Высказывайте свое мнение в комментариях.

Всем Мира и ровных дорог!

По теме:

Мне нравится 36+

Участники, которые лайкнули этот пост:

moylacetti.ru

Как проверить датчик кислорода (лямбда-зонд) мультиметром – шаг за шагом

Информация о том, как проверить кислородный датчик самостоятельно, поможет вам убедиться в его неисправности. Не спешите тратить время и деньги на замену элемента, так как проблема может быть вовсе не в этом датчике. Лямбда-зонд определяет количество кислорода в выхлопных газах и конвертирует эти данные в сигнал напряжения. Он необходим электронному блоку управления двигателем для формирования оптимальной смеси топлива и воздуха.

Если сигнал датчика выходит за нормальные рабочие параметры, автомобильный компьютер сохраняет в памяти код неисправности и на панели приборов загорается индикатор Check Engine, предупреждающий водителя о проблеме.

Если вы подозреваете, что датчик кислорода в вашем автомобиле неисправен или же диагностика показала проблемы с ним, не спешите менять лямбда-зонд. Компьютер просто сообщает о том, где была обнаружена проблема. А настоящим виновником может быть даже поврежденный вакуумный шланг. Из-за этой проблемы кислородный датчик «видит» слишком большое содержание кислорода в выхлопных газах. Ещё один вариант – повреждение электрического разъема лямбда-зонда, препятствующее его правильной работе. В обоих случаях блок управления сообщит о неисправности датчика.

Поэтому перед заменой лямбда-зонда обязательно следует проверить его на работоспособность. Сегодня вы узнаете, как проверить лямбда-зонд своими руками. Только после подтверждения диагноза можно отправляться на поиски новой детали.

Подключение мультиметра к датчику кислорода перед проверкой

Для выполнения диагностики датчика кислорода рекомендуется использовать профессиональный мультиметр (он позволяет получить максимально точные результаты), но подойдёт и обычный тестер.

Перед выполнением проверки лямбда-зонда необходимо сначала его найти. На многих старых автомобилях датчик устанавливался на выпускном коллекторе или возле него. На современных машинах зачастую используется два датчика – один установлен в районе выпускного коллектора, а второй – после катализатора. Убедитесь в том, какой именно  датчик надо проверять.

При наличии двух и более кислородных датчиков необходимо точно понимать, в каком из них возникла проблема. Обычно, если компьютер показывает неисправность датчика №1, речь идет о том, что установлен на впускном коллекторе. А устройство №2, как правило, установлено после каталитического нейтрализатора. В любом случае обратитесь к руководству по эксплуатации, чтобы избежать ошибки. В особенности уделите внимание этому вопросу, если на вашем автомобиле установлен V-образный двигатель. Очень часто в них применяется 4 лямбда-зонда, поэтому перепутать их очень легко.

Если к тестируемому датчику подключено два или больше проводов, необходимо определить, какой из них сигнальный. Это можно узнать только в инструкции по ремонту автомобиля или же на профильных форумах в Интернете.

1. Прежде чем приступать к проверке кислородного датчика мультиметром, необходимо разогреть двигатель автомобиля до рабочей температуры. Для этого можно проводить работы после 20-минутной поездки или же подождать, пока двигатель нагреется на холостых оборотах.
2. Заглушите двигатель и переключите мультиметр в режим постоянного тока (DCV) на отметку «20».
3. Если вы проверяете датчик возле катализатора, поднимите автомобиль с помощью домкрата и надежно зафиксируйте его, заблокировав задние колеса.
4. При подключении прибора будьте осторожны. Выпускной коллектор и трубы очень горячие. Постарайтесь не обжечься и держите щупы мультиметра подальше от горячих поверхностей.
5. Подключите красный щуп тестера к сигнальному проводу датчика, а черный щуп – к заземлению на двигателе (в более современных лямбда-зондах используется минимум два провода). Если в вашем автомобиле используется подогрев кислородного датчика, убедитесь, что вы подключаетесь именно к сигнальному проводу (в разъеме может быть от двух до четырех проводов).

Для подключения щупа мультиметра к проводу, можете пробить его иголкой. Ещё один вариант – подключиться сзади разъема, воспользовавшись скрепкой. В некоторых случаях сложно подключиться к проводу через разъем. По сути, разъем нам не нужен, можно подключаться к самому лямбда-зонду.

Если вы пробивали провод иголкой, не забудьте после проведения измерений удалить её и заизолировать поврежденный участок с помощью изоленты. В противном случае в провод будет попадать влага и может развиваться коррозия.

Чтение сигналов датчика кислорода

Запустите двигатель и проверьте сигналы напряжения датчика тестером. В ходе проверки лямбда-зонда мультиметром напряжение на дисплее прибора должно постоянно меняться в пределах диапазона 0,10-0,90 Вольт. Это признак нормальной работы датчика.

Если вы видите на экране только сигнал низкого или высокого напряжения, проблема явно существует. Чтобы проверить правильность работы датчика, выполните два следующих теста.

Проверка реакции кислородного датчика на бедную топливную смесь

1. Отсоедините шланг от клапана вентиляции картерных газов, который идет к впускному коллектору. В результате этого в двигатель будет поступать больше воздуха. Найти клапан можно с помощью руководства по эксплуатации автомобиля.
2. Проверьте показания цифрового мультиметра. Такие действия должны привести к отображению сигнала около 0,20 В. Если реакция другая или же цифры на экране меняются только через некоторое время (не сразу), датчик работает некорректно.
3. Подсоедините шланг к клапану вентиляции картерных газов.

Проверка реакции кислородного датчика на богатую топливную смесь

1. Отсоедините патрубок, который соединяет дроссельный узел двигателя и корпус воздушного фильтра.
2. Заблокируйте отверстие, ведущее к двигателю, чистой тряпкой. Это уменьшит количество воздуха, которое поступает в двигатель.
3. Проверьте показания тестера. Датчик кислорода должен подавать сигнал около 0,80 В. Если лямбда-зонд реагирует иным образом или реагирует очень долго, он неисправен.
4. Подсоедините воздуховод к корпусу воздушного фильтра и заглушите двигатель.

Если такая диагностика показала, что кислородный датчик функционирует должным образом, проблема может заключаться в других компонентах силового агрегата. В двигателе может быть утечка вакуума (подсос воздуха – https://avtopub.com/kak-najti-podsos-vozduxa-v-dvigatele-i-ustranit-ego/), проблемы в системе зажигания и т.п. Если лямбда-зонд не отреагировал на ваши действия или отреагировал слишком поздно либо неправильно, его придётся заменить.

Смотрите нашу статья о том, что будет, если отключить лямбда-зонд в автомобиле. Можно ли ездить без него? Читайте по ссылке – https://avtopub.com/chem-grozit-otklyuchenie-datchika-kisloroda-v-avtomobile/

Теперь вы точно определите, действительно ли датчик кислорода неисправен или же дело вовсе не в нём. Такая простая проверка поможет вам сэкономить деньги и время и быстрее вернуть свой автомобиль к жизни.

avtopub.com

Диагностика по лямбдам

Прежде чем поговорить об устройстве, работе и диагностике лямбда- зонда, обратимся к некоторым особенностям работы топливной системы. Нам поможет в этом эксперт журнала, Федор Александрович Рязанов, диагност с большим стажем работы, руководитель курсов обучения диагностов в компании «ИнжКар».

Современный автомобилист хочет владеть мощным, но в тоже время экономичным автомобилем. У экологов другое требование – минимальное содержание вредных веществ в выхлопе машины. И в данных вопросах интересы автомобилистов и экологов в итоге совпадают. И вот почему.

Известно, что когда двигатель не сжигает все топливо, расход горючего возрастает, растут затраты и на эксплуатацию автомобиля. Мощность двигателя (или ДВС) в условиях неполного сгорания топлива неизбежно падает, а крутящий момент снижается. Одновременно с этим увеличивается уровень вредных веществ в выхлопе автомобиля.

В этой связи одной из основных задач современного автомобилестроения является максимально полное сжигание топливной смеси в двигателе.

На сжигание смеси прямым образом влияет ее состав. Идеальной ситуацией является стехиометрический состав топлива. Говоря более простым языком, должна быть соблюдена пропорция – на 14,7 кг воздуха должен приходиться 1 кг топлива. Именно такое соотношение позволяет оптимально использовать и то, и другое. Владелец автомобиля получает больший крутящий момент и, как следствие, — адекватное ускорение автомобиля, равномерную работу двигателя во всех режимах работы. Также падает расход топлива, и автомобиль перестает загрязнять окружающую среду.

Отклонения от правильного состава топливной смеси – богатая и бедная смесь. Богатая топливная смесь образуется, когда в цилиндрах мало кислорода, но много топлива, которое, конечно же, из-за недостатка кислорода, полностью сгореть не сможет. Следовательно, автомобиль, работающий на богатой смеси, будет больше расходовать топливо, а избыток несгоревшего топлива, в этом случае, охладит камеру сгорания, мощность двигателя при этом будет падать, несгоревшое топливо попадет в атмосферу, загрязняя ее.

Другая ситуация: двигатель получает обедненную топливную смесь. В этом случае топливо в цилиндрах будет сгорать не полностью из-за недостатка топлива. Об экономичности, ради которой и разрабатывались такие двигатели, в этом случае также придется забыть. Ведь бедная смесь плохо горит, и это автоматически приводит к падению крутящего момента. Водителю приходится больше нажимать на газ, что в свою очередь, ведет к перерасходу топлива.

Таким образом, понятно, что со всех аспектов только стехиометрия топливной смеси (пропорция 14,7/1) является самым оптимальным режимом работы двигателя. И, конечно же, автомобиль, который только-только сошел с конвейера, обычно, укладывается во все рамки этого критерия. Но и «заводская» настройка может отличаться от идеала. Более того, в процессе эксплуатации автомобиля неизбежно наступает износ некоторых компонентов, датчики, отвечающие за настройку топливной системы, могут терять точность настроек. В итоге состав топливной смеси все больше уходит от идеальных показателей.

В этом случае как раз и необходим лямбда- зонд, он фиксирует количество кислорода в выхлопе автомобиля. И если в выхлопе окажется большое количество кислорода, это «сигнализирует» о бедной топливной смеси и, наоборот, если в выхлопе нет кислорода, это указывает на то, что смесь стала богатой. А мы уже выяснили, что и в том, и в другом случае уменьшается мощность двигателя, растет расход топлива, снижается экологичность выхлопа. Задача лямбда-зонда как раз и заключается в том, чтобы скорректировать эти отклонения.

Возьмем в качестве примера такую ситуацию: в топливной системе засорились форсунки, их производительность снизилась, смесь стала обедненной. Лямба-зонд фиксирует этот факт, а блок управления топливной системой реагирует на эту информацию и «доливает» немного топлива в цилиндры. Так происходит корректировка возникающих отклонений с учетом показаний этого датчика.

Таким образом, основное назначение лямбда- зонда заключается в том, чтобы компенсировать неизбежно возникающие в процессе эксплуатации автомобиля отклонения в составе топливной смеси.

Однако нужно понимать, что лямбда-зонд как таковой не является панацеей от всех бед, он лишь позволяет вернуть состав топливной смеси в состояние стехиометрии. Но это не устранение дефектов, а только их компенсация.

Вернемся к нашим форсункам. При загрязненных форсунках нарушается эффективность распыления бензина, топливо распыляется крупными каплями, испаряются они с трудом. И система топливоподачи рассчитывает тот объем топлива, который необходим для достижения состояния стехиометрии, для этого фиксируются показания датчика расхода воздуха. Однако если бензин в системе выпрыскивается крупными каплями, его пары полностью не смешиваются с воздухом, часть паров сгорает, а часть капель бензина попросту вылетает в выхлопную трубу. Лямбда-зонд трактует такую ситуацию как бедную смесь, а датчик топливной системы, который «не видит» отдельные капли бензина, добавляет топлива, чтобы привести смесь в состояние стехиометрии. Но в этом случае, резко повышается расход топлива.

Поэтому для работы лямбда-зонда важен не фактор того, как система справляется с выводом смеси на стехиометрию, а фактор того, какой «ценой» ей удается это сделать.

Рассмотрим осциллограмму работы лямбда- зонда. Датчик сам по себе не может отличить состояние стехиометрии от состояния богатой топливной смеси, так как и в том, и в другом случае кислорода в выхлопе нет. При отсутствии кислорода в топливе блок управления (ЭБУ – электронный блок управления) немного уменьшает количество подаваемого в цилиндр топлива. Как следствие, в выхлопе появляется кислород.

И в этом случае показания лямбда-зонда находятся ниже отметки 0,4 В, что для датчика является признаком того, что топливная смесь обеднела (LEARN). При низких показателях лямбда-зонда (ниже 0,4 В), блок управления увеличивает подачу топлива на несколько процентов, смесь становится богатой и показания датчика достигают уровня выше 0,6В. ЭБУ воспринимает это как признак того, что в топливной системе находится богатая смесь (RICH). Подача топлива уменьшается, показания лябда-зонда падают, цикл повторяется — состав смеси начинает колебаться. В такт изменению состава смеси меняются показания лямбда-зонда. Такие колебания ЭБУ понимает как нормальное явление, указывающее на то, что состав топливной смеси находится в зоне стехиометрии.

Вспомним также, что в катализаторе автомобиля обязательно есть цирконий, этот металл способен накапливать кислород. И в фазе бедной смеси кислород запасается в катализаторе, а в фазе богатой смеси он расходуется. В результате на выходе топливной смеси катализатор дожигает все ее остатки.

На холостом ходу такие колебания возникают с частотой одно колебание примерно в одну секунду. Время такого переключения – еще один важный показатель для лямба-зонда. В нашем случае (см. осциллограмму, Рис. 1) время переключения составило 88 мс, при этом нормой является – 120 мс.

Если переключение длится долго, как в случае нашей осциллограммы (см. осциллограмму, Рис. 2) – 350 мс, да к тому же такая ситуация повторяется многократно, блок управления выдаст ошибку: «замедленная реакция лямбда-зонда».

Величины, при которых появляется эта ошибка, определяются, главным образом, настройками программного обеспечения блока управления.

Таким образом, для диагностики по лямбда-зонду необходимо изучить фазы переключения датчика. И если на осциллограмме появится хотя бы одно переключение с низкого показания на высокое (максимальное – 1В, минимальное – 0В), это значит, что лямбда-зонд работает исправно. Исправный датчик делает примерно одно переключение в секунду. Напомним, что в алгоритме работы блока управления о бедной смеси «сигналят» показания лямбда-зонда ниже 0,4В, а о богатой – выше 0,6 В. Поэтому оценить состояние топливной системы автомобиля можно и по работе датчика. В нашем случае (см. осциллограмму, Рис. 3) блоку управления удалось скомпенсировать все дефекты и вывести стехиометрию.

 
Вернемся к примеру с загрязненными форсунками. При обедненной смеси показания лямбда-зонда падают ниже 0,4В. Блок управления добавляет топлива до того момента, когда смесь станет богатой. Отметим, что в этом случае блок управления «самостоятельно» отклонился от установленных заводом-изготовителем в его карте параметров. Величину отклонения он записывает в своей памяти как топливную коррекцию (fuel trime). Предельно допустимые показатели топливной коррекции для большинства современных автомобилей составляют ±20-25%. Коррекция в «плюс» означает, что блоку пришлось добавлять топлива, коррекция в «минус» — наоборот, убавлять.

Допустим, неисправность носит долговременный характер: блок управления уже дошел до предела топливной коррекции, загорается код ошибки — «Превышение пределов топливной коррекции». Стерев код, исправить такой дефект нельзя, а наличие этой неисправности повлечет за собой перерасход топлива. Стоит отметить, что уже на 15% топливной коррекции обнаруживаются проблемы: автомобиль почти не едет, но расходует большое количество топлива.

То есть важно помнить, что показатель топливной коррекции и работа лямбда-зонда – это комплексный параметр, он указывает на наличие дефекта, но не указывает конкретную причину, которую придется найти и устранить на автосервисе.

И немного об особенностях строения лямбда-зонда. Такой датчик имеет циркониевую колбочку, которая одной стороной помещена в выхлопные газы. Цирконий уникальный материал, так как сквозь него может проходить кислород. Ион кислорода, «прилипая» к атомам циркония, движется по ним, при этом на циркониевом колпачке возникает напряжение. И если все идет в штатном порядке, то диффузия ионов кислорода осуществляется равномерно, и напряжение на обкладках колбочки составляет 1В. Если в выхлопе появляется кислород, диффузия невозможна, и напряжение в этом случае равно 0В. Вместо циркония в лямбда-зондах может использоваться окись титана. Отличие циркониевого лямбда-зонда от титанового заключается в том, что первый вырабатывает напряжение, а другой – меняет свое сопротивление (в переделах от 0 до 5В), и ему нужна схема, которая переводит меняющееся сопротивление в напряжение.

Слой платины на колбочке поверх циркония позволяет снять с него напряжение, играет роль катализатора, дожигает бензин и несгоревший кислород. Все ухудшается при использовании некачественного топлива, а также топливных присадок, которые в прямом смысле закупоривают слой платины и циркония, и зонд выходит из строя. Однако в этом случае, если у зонда нет физических повреждений, обычная промывка вернет его в рабочее состояние. «Современный бич» – это добавки антидетонационных присадок в топливо. До недавнего времени в качестве присадки использовался ферроцент — опасное вещество, которое мы окрестили «красная смерть» за ее красный оттенок, а также за способность быстро выводить из строя свечи, лямбда-зонды и катализатор», — отмечает Федор Александрович. Зонд может «замерзнуть» в высоком или в низком положении, то есть или в фазе богатой, или в фазе бедной смеси. И в этом случае датчик достигнет пределов топливной коррекции и прекратит попытки выравнивать состав смеси до стехиометрии.

Диагностику состояния системы топливоподачи начинаем с подключения сканера к автомобилю. Отсутствие кода «Превышение пределов топливной коррекции» еще не говорит об отсутствии дефектов в системе топливоподачи. Необходимо в потоке данных (Data Stream) убедиться в наличии колебаний лямбда-зонда (стехиометрия достигнута), а также по величине топливной коррекции оценить, какой ценой она достигнута.

Подводя итог, еще раз отметим, что при проверке лямбда-зонда необходимо обращать внимание на колебания датчика, если они есть, датчик исправен; если же система лямбда регулирования не совершает колебаний, это может указывать или на неисправность лямбда-зонда или на бедную или богатую топливную смесь. То есть сначала надо проверить сами датчики. Для этого нужно принудительно обогатить или обеднить смесь, чтобы получить колебания лямбды и убедиться в том, что он исправен.

Рассмотренные выше лямбда-зонды носят название «скачковые». Т.е. они указывают на то, есть кислород в выхлопе или нет. Но все более ужесточающиеся требования к экологии заставили производителей разработать датчики, которые способны не только работать по принципу «Да-Нет», но и определять процент кисло- рода в выхлопе. Такие датчики получили название «широкополосные датчики кислорода».

Принципы их работы и особенности диагностики автомобиля по показаниям широкополосных лямбда-зондов будут рассмотрены в следующих публикациях.

МНЕНИЕ
Максим Пастухов, технический специалист компании «ДЕНСО Рус»: «Практика показывает, что основными причинами выхода из строя лямбда зондов являются: 1. Загрязнение лямбда-зонда продуктами сгорания топлива. Фактически это присадки, которые используются для повышения октанового числа бензина, устранения детонации или для других целей. Также на это влияет степень очистки топлива. Присадки, сера и парафины «закупоривают» проводящий слой лямбда-зонда, и он «слепнет». Блок управления переводит двигатель в аварийный режим, и мы видим на приборной панели значок «Проверьте двигатель». Кстати, от вышеописанных вещей страдают также свечи зажигания, клапаны, катализатор и др. компоненты двигателя. Имеет смысл комплексно подходить к ремонту, если лямбда-зонд вышел из строя. 2. Агрессивная смесь, которой посыпают наши дороги. Она разъедает изоляцию проводов и сами провода. Мы для защиты от этого используем двойную изоляцию проводов, а также прячем место сварки проводов с датчиком внутрь лямбда-зонда».

09.04.2014 г.

injectorcar.ru

Лямбда зонд: признаки неисправности и диагностика

Кислородный датчик, иначе «лямбда-зонд», выполняет важную роль регулировки соотношения объема воздуха к объему топлива в камере сгорания автомобиля, таким образом деталь корректирует состав топливной смеси для достижения максимальной эффективности работы мотора при минимальной токсичности выбросов в атмосферу. Кислородный датчик не только положительно влияет на окружающую экологию, но и позволяет двигателю работать в полную мощность на минимальном расходе топлива.

Как правило, лямбда-зонд устанавливается перед и после катализатора, для двигателей V6, V8, V10 количество датчиков в два раза больше. В среднем ресурс датчика кислорода составляет 50 -100 тыс. км, в зависимости от качества детали и условий эксплуатации автомобиля. Следить за состоянием лямбда-зонда крайне важно, так как неисправность детали приводит к серьезным нарушениям в работе двигателя. Если вы обнаружили поломку, не стоит ее игнорировать, рекомендуем произвести замену детали в кратчайшие сроки. Кроме того, существует несколько факторов, которые могут привести к досрочной поломке датчика: использование химических средств для очистки корпуса датчика, попадание на поверхность антифриза или тормозной жидкости, повышенное содержание свинца в составе топлива, использование топливной смеси низкого качества, эксплуатация некачественного или «забитого» топливного фильтра.

Внешние признаки выхода из строя кислородного датчика:

• увеличение расхода топлива
• рывки во время движения
• неисправная работа катализатора
• повышение токсичности выхлопа
• наличие кода неисправности (DTC) 

Если вы заметили один из приведенных симптомов, советуем провести диагностику и оценить состояние установленного лямбда-зонда.

Как проверить состояние лямбда-зонда

1. Проведите визуальный осмотр датчика на наличие утечек в системе выпуска отработавших газов, сажи или загрязнений на поверхности детали (в этом случае деталь лучше сразу заменить). Работающий датчик должен быть светло-серого цвета, если же цвет изменился на красный – скорее всего произошло загрязнение топливными присадками, и необходима замена детали.
2. Проверьте провода и электрические разъемы системы управления двигателем на наличие признаков попадания воды.
3. Если в вашем распоряжении есть вольтметр, вы можете провести диагностику датчика на работающем двигателе:
   — отключите лямбда-датчик от штатной колодки и подключите к вольтметру;
   — при режиме в 2500 оборотов /мин и вынутой вакуумной трубке датчик должен выдавать 0,9 В; неисправный датчик покажет результаты ниже 0,3 В. При работе двигателя в 1500 оборотов/мин датчик должен показывать напряжение примерно в 0,5 В.
4. Проверьте диагностические коды DTC — такую процедуру лучше проводить в условиях автосервиса.

Купить лямбда вы можете в магазине СамАвто. Квалифицированные менеджеры обязательно помогут сделать правильный выбор, ответят на все ваши вопросы. Обращайтесь, это выгодно и удобно.

Производитель	Номер детали	Наименование	Применяемость*
DENSO	DOX0106	Лямбда-зонд DENSO	LEXUS LS
DENSO	DOX0109	Лямбда-зонд DENSO	SUZUKI SWIFT
DENSO	DOX0110	Лямбда-зонд DENSO	LEXUS LS
DENSO	DOX0113	Лямбда-зонд DENSO	DAIHATSU COPEN
DENSO	DOX0114	Лямбда-зонд DENSO	AUDI A4
DENSO	DOX0125	Лямбда-зонд DENSO	AUDI 100
DENSO	DOX0119	Лямбда-зонд DENSO	AUDI Q7
DENSO	DOX0120	Лямбда-зонд DENSO	ALFA ROMEO 145
DENSO	DOX1371	Лямбда-зонд DENSO	FORD FIESTA
DENSO	DOX1000	Лямбда-зонд DENSO	DAEWOO ARANOS
DENSO	DOX0307	Лямбда-зонд DENSO	SUBARU FORESTER
DENSO	DOX0343	Лямбда-зонд DENSO	MITSUBISHI OUTLANDER
DENSO	DOX0351	Лямбда-зонд DENSO	FIAT SEDICI
DENSO	DOX0238	Лямбда-зонд DENSO	LEXUS GS
DENSO	DOX0261	Лямбда-зонд DENSO	TOYOTA PREVIA
DENSO	DOX0306	Лямбда-зонд DENSO	SUBARU IMPREZA
DENSO	DOX1409	Лямбда-зонд DENSO	HONDA ACCORD V
DENSO	DOX0237	Лямбда-зонд DENSO	TOYOTA YARIS
DENSO	DOX2004	Лямбда-зонд DENSO	FORD C-MAX I
DENSO	DOX0111	Лямбда-зонд DENSO	TOYOTA COROLLA

  * Применяемость деталей конкретно для Вашего автомобиля уточняйте у менеджеров по телефону: 8 (846) 922-47-67.

samauto.pro

Проверка (диагностика) лямбда зонда в ЗАО Москвы

При увеличении расхода топлива с одновременным снижением мощности мотора необходимо проверить всю систему датчиков, участвующих в формировании топливной смеси. Неисправность лямбды – одна из вероятных причин.

На СТО GSAvto производится оперативная диагностика датчика лямбда-зонда прямым и косвенным методом измерения.

• Косвенный метод основан на диагностике бортового компьютера автомобильным сканером. Способ помогает быстро локализовать неисправность. Однако точных измерений им не проведешь. Это не более чем проверка работоспособности лямбда-зонда. Подходит для экономии времени на поиске неисправного узла. Такой способ применяют на большинстве широкопрофильных СТО, не знакомых со спецификой работы выхлопной системы.
• Диагностика лямбда-зонда прямым методом производится с помощью специального оборудования, например, осциллографа. Прибор желательно иметь цифровой, на обычном осциллографе не всегда хватает времени синхронизации развертки.

Сразу хотим предостеречь любителей втыкать иголки в разъемы и провода лямбд. Во-первых, датчик оснащен двумя парами проводов – подогрев и сигнальный. Необходимо иметь схему проводки вашего авто. Во-вторых, в поврежденную изоляцию попадает влага, и проводка буквально сгниет за короткое время.

В распоряжении GSAvto имеются переходные разъемы и все необходимое оборудование для диагностики лямбд. Импульсная кривая, построенная на осциллографе, сравнивается с эталонной заводской. После этого датчику «выносится приговор», либо он просто нуждается в очистке. Проверка лямбда-зонда старого образца выполняется относительно просто. Датчик работает по принципу «да», «нет». Постоянно взаимодействуя с компьютером, он посылает необходимый импульс, и сравнивает полученное значение на выходе из катализатора. Поэтому эффективность такой системы далека от совершенства. На современных автомобилях устанавливаются более сложные датчики (широкополосные), способные не только дать однозначный сигнал компьютеру, но и оценить уровень содержания вредных примесей в выхлопе.

Диагностика широкополосного лямбда-зонда на GSAvto

Оценка производится при помощи того же осциллографа, но измерения более точные и сложные. При изменении режима работы мотора, меняется вся картинка данных. Соответствующие сравнительные таблицы имеет в своем распоряжении наш сервис. Самостоятельная диагностика таким способом, практически невозможна. Поэтому проверка датчика лямбда-зонда в нашем сервисе, процедура – альтернативы которой нет — приезжайте в автосервис GSAvto по адресу: г. Москва, ул. Кубинка, 3/10с3, (ЗАО, районы Кунцево и Можайский, м. Молодежная, м. Кунцевская) и наши специалисты произведут оперативную диагностику датчика лямбда-зонда  Вашего автомобиля по доступным ценам!

gsavto.ru

Диагностика по сигналу лямбда-зонда — Прочее

Диагностика по сигналу лямбда-зонда

Лямбда-зонд устанавливается в потоке отработавших газов двигателя и измеряет уровень содержания кислорода в отработавших газах. Анализируя осциллограмму напряжения выходного сигнала лямбда-зонда на различных режимах работы двигателя, можно оценить как исправность самого датчика, так и исправность системы управления двигателем в целом. Признаком неисправного лямбда-зонда является повышенный расход топлива, ухудшение динамики автомобиля, ощутимое понижение мощности двигателя, возможна неустойчивая работа двигателя на холостом ходу или «качание» оборотов холостого хода. Лямбда-зонд сравнивает уровень содержания кислорода в выхлопных газах и в окружающем воздухе и представляет результат этого сравнения в форме аналогового сигнала.

Применяются двухуровневые зонды, чувствительный элемент которых выполнен из оксида циркония либо из оксида титана, но на их смену приходят широкополосные лямбда-зонды.

Лямбда-зонд на основе оксида циркония. Лямбда-зонд на основе оксида циркония генерирует выходной сигнал напряжением от 40-100mV до 0. 7-1. 0V. Размах напряжения выходного сигнала исправного лямбда-зонда достигает ~950mV.

Toyota Highlander Club — Диагностика и работа лямбда-зонда

Осциллограмма выходного напряжения лямбда-зонда BOSCH (на основе оксида циркония). A: – значение напряжения в момент времени указанный маркером. В данном случае соответствует максимальному напряжению выходного сигнала лямбда-зонда и равно ~840mV; A-B: – значение разности напряжений между двумя указанными маркерами моментами времени. В данном случае соответствует размаху выходного напряжения сигнала зонда и составляет ~740mV. При пониженном содержании кислорода в отработавших газах, вызванном работой двигателя на обогащённой топливовоздушной смеси, датчик генерирует сигнал высокого уровня напряжением 0. 65-1V. При повышенном содержании кислорода в отработавших газах (обеднённая топливная смесь) датчик генерирует сигнал низкого уровня напряжением 40-250mV. Исправный лямбда-зонд начинает работать только после прогрева чувствительного элемента до температуры выше ~350°С, когда его выходное электрическое сопротивление значительно снижается, и он приобретает способность отклонять опорное напряжение, поступающее от блока управления двигателем через резистор с постоянным электрическим сопротивлением. В блоках управления двигателем большинства производителей опорное напряжение равно 450mV. Такой блок управления двигателем считает лямбда-зонд готовым к работе только после того как вследствие прогрева, датчик приобретает способность отклонять опорное напряжение в диапазоне более чем ±150~250mV.

Toyota Highlander Club — Диагностика и работа лямбда-зонда

Осциллограмма выходного напряжения лямбда-зонда BOSCH (на основе оксида циркония). Пуск прогретого до рабочей температуры двигателя. dT: – значение интервала времени между двумя маркерами. В данном случае соответствует времени прогрева лямбда-зонда и равно ~30s; A: – значение напряжения в момент времени указанный маркером. В данном случае соответствует опорному напряжению, поступающему от блока управления двигателем и равно ~450mV; A-B: – значение разности напряжений между двумя указанными маркерами моментами времени. В данном случае соответствует отклонению опорного напряжения, поступающего от блока управления двигателем на величину, по достижении которой лямбда-зонд считается прогретым и готовым к работе и равно ~250mV. Опорное напряжение на сигнальном проводе лямбда-зонда в блоках управления двигателем может иметь и другие значения. Например, для блоков управления производства Ford оно равно 0V, а для блоков управления двигателем производства Daimler Chrysler – 5V. Измерение напряжения выходного сигнала лямбда-зонда блок управления двигателем производит относительно сигнальной «массы» датчика. Сигнальная «масса» лямбда-зонда в зависимости от его конструкции может быть выведена через отдельный провод на разъём датчика, а может быть соединена с корпусом датчика и при установке датчика, в таком случае, автоматически соединяться с «массой» автомобиля через резьбовое соединение. Сигнальная «масса» лямбда-зонда выведенная через отдельный провод на разъём датчика в большинстве случаев соединена с «массой» автомобиля.

Toyota Highlander Club — Диагностика и работа лямбда-зонда

Схема включения лямбда-зонда BOSCH (на основе оксида циркония). 1 – точка подключения щупа осциллографа для получения осциллограммы выходного сигнала датчика. Но встречаются блоки управления двигателем, где провод сигнальной «массы» лямбда-зонда подключен не к массе автомобиля, а к источнику опорного напряжения. В таких системах, измерение напряжения выходного сигнала лямбда-зонда блок управления двигателем производит относительно источника опорного напряжения, к которому подключен провод сигнальной «массы» лямбда-зонда. Блок управления на прогретом двигателе оценивает по выходному напряжению прогретого до рабочей температуры лямбда-зонда отклонение состава топливовоздушной смеси от стехиометрического (идеальное соотношение воздух/топливо). В случае сгорания стехиометрической топливовоздушной смеси, напряжение выходного сигнала лямбда-зонда будет равно 445-450mV. Но расстояние от выпускных клапанов газораспределительного механизма до места расположения датчика и значительное время реакции чувствительного элемента датчика приводят к некоторой инерционности системы, что не позволяет непрерывно поддерживать стехиометрический состав топливовоздушной смеси. Практически, при работе двигателя на установившемся режиме, состав смеси постоянно отклоняется от стехиометрического в диапазоне ±2~3% с частотой 1~2 раза в секунду. Этот процесс чётко прослеживается по осциллограмме выходного напряжения сигнала лямбда-зонда.

Toyota Highlander Club — Диагностика и работа лямбда-зонда

Осциллограмма выходного напряжения лямбда-зонда BOSCH (на основе оксида циркония). F: – значение частоты полученное путём пересчёта интервала времени между двумя маркерами (1/dT). В данном случае соответствует частоте переключения выходного сигнала лямбда-зонда и составляет ~1,2Hz. Низкая частота переключения выходного сигнала лямбда-зонда указывает на увеличенный диапазон отклонения состава топливовоздушной смеси от стехиометрического.

Toyota Highlander Club — Диагностика и работа лямбда-зонда

Осциллограмма выходного напряжения лямбда-зонда BOSCH (на основе оксида циркония). F: – значение частоты полученное путём пересчёта интервала времени между двумя маркерами (1/dT). В данном случае соответствует частоте переключения выходного сигнала лямбда-зонда и составляет ~0,6Hz. Такая неисправность может быть вызвана возросшим временем перехода выходного напряжения зонда от одного уровня к другому из-за старения или отравления датчика. Время перехода выходного напряжения зонда от одного уровня к другому не должно превышать 120ms.

Toyota Highlander Club — Диагностика и работа лямбда-зонда

Осциллограмма выходного напряжения лямбда-зонда BOSCH (на основе оксида циркония). dT: – значение интервала времени между двумя маркерами. В данном случае соответствует времени перехода выходного напряжения зонда от низкого уровня к высокому и составляет ~78ms. Причиной значительного увеличения времени перехода выходного напряжения зонда от одного уровня к другому может стать отравление либо старение датчика. Отравление датчика может быть вызвано применением содержащих свинец и некоторые другие элементы присадок к топливу или маслу, либо применением при ремонте двигателя некоторых видов герметиков. Старение датчика происходит вследствие его работы в агрессивной среде под высокой температурой. Анализируя осциллограмму напряжения выходного сигнала лямбда-зонда на различных режимах работы двигателя, можно выявить неисправности как самого датчика, так и системы управления двигателем в целом. Ниже приведена осциллограмма напряжения выходного сигнала исправного лямбда-зонда неисправной системы управления двигателем. Двигатель прогрет до рабочей температуры и работает на холостых оборотах без нагрузки более двух минут. Закладка «Snap throttle» установлена в точке осциллограммы соответствующей моменту резкого открытия дроссельной заслонки.

Toyota Highlander Club — Диагностика и работа лямбда-зонда

Осциллограмма выходного напряжения лямбда-зонда BOSCH (на основе оксида циркония). A: – значение напряжения в момент времени указанный маркером. В данном случае соответствует среднему напряжению выходного сигнала лямбда-зонда и составляет ~800mV; A-B: – значение разности напряжений между двумя указанными маркерами моментами времени. В данном случае соответствует размаху выходного напряжения сигнала зонда при резком изменении режима работы двигателя и составляет ~700mV; Snap throttle – закладка, отмечающая момент резкого открытия дроссельной заслонки. По приведенной осциллограмме видно, что во время работы двигателя на холостом ходу, зонд генерировал сигнал со средним напряжением равным ~700mV и размахом ~ ±150mV. После резкого открытия дроссельной заслонки (момент времени отмечен закладкой «Snap throttle») выходное напряжение резко снизилось на ~700mV. Размах напряжения выходного сигнала лямбда-зонда вследствие реакции на изменения уровня содержания кислорода в отработавших газах и малое время перехода выходного напряжения датчика от одного уровня к другому указывают на исправность датчика и его готовность к работе. Итак, двигатель прогрет до рабочей температуры и работает на холостых оборотах без нагрузки более двух минут, лямбда-зонд до рабочей температуры прогрет и генерирует сигнал, указывающий блоку управления на переобогащённую топливовоздушную смесь, но блок управления на это адекватно не реагирует вследствие чего, смесь по-прежнему остаётся переобогащённой. Кроме того, видно, что топливовоздушная смесь становится обеднённой сразу после резкого открытия дроссельной заслонки. Резкая перегазовка является одним из режимов, когда состав топливовоздушной смеси должен быть обогащённым. Всё выше сказанное указывает на неисправность системы управления двигателем, а не самого лямбда-зонда. Неисправность может быть вызвана обрывом цепи сигнального провода зонда, неисправностью одного или нескольких датчиков системы управления двигателем или их электропроводки, поломкой блока управления двигателем или его электропроводки. Ресурс датчика содержания кислорода в отработавших газах составляет 20 000 – 80 000 км. Из-за старения, выходное электрическое сопротивление лямбда-зонда снижается при значительно более высокой температуре чувствительного элемента до значения, при котором датчик приобретает способность отклонять опорное напряжение. Из-за возросшего выходного электрического сопротивления размах выходного напряжения сигнала лямбда-зонда уменьшается. Стареющий лямбда-зонд легко можно выявить по осциллограмме напряжения его выходного сигнала на таких режимах работы двигателя, когда поток и температура отработавших газов снижаются. Это режим холостого хода и малых нагрузок. Практически стареющий лямбда-зонд всё ещё работает на движущемся автомобиле, но как только нагрузка на двигатель снижается (холостой ход), размах сигнала быстро начинает уменьшаться вплоть до пропадания колебаний.

Toyota Highlander Club — Диагностика и работа лямбда-зонда

Осциллограмма выходного напряжения лямбда-зонда BOSCH (на основе оксида циркония). A: – значение напряжения в момент времени указанный маркером. В данном случае соответствует среднему значению напряжения выходного сигнала лямбда-зонда, и равно ~550mV. Напряжение выходного сигнала становится почти стабильным, его значение становится близким опорному напряжению 300-600mV. В случае значительного повышения температуры чувствительного элемента, выходное электрическое сопротивление лямбда-зонда несколько снижается, и его способность отклонять опорное напряжение возрастает.

Toyota Highlander Club — Диагностика и работа лямбда-зонда

Осциллограмма выходного напряжения лямбда-зонда BOSCH (на основе оксида циркония). A: – значение напряжения в момент времени указанный маркером. В данном случае соответствует максимальному напряжению выходного сигнала лямбда-зонда и равно ~720mV; A-B: – значение разности напряжений между двумя указанными маркерами моментами времени. В данном случае соответствует размаху выходного напряжения сигнала зонда и равно ~260mV. Этой особенностью датчика диагност может воспользоваться, повысив температуру и скорость потока отработавших газов путём увеличения нагрузки либо оборотов двигателя, разогревая таким образом чувствительный элемента зонда до более высокой температуры. Если в таком режиме работы двигателя осциллограмма выходного сигнала приобретает привычный вид, это указывает на то, что лямбда-зонд всё ещё способен обеспечить близкий к заданному состав рабочей смеси во время движения автомобиля. При этом владелец автомобиля зачастую не отмечает возросшего расхода топлива и снижения мощности и приёмистости двигателя, но работа двигателя на холостом ходу может быть неустойчивой, может появляться «качание» оборотов холостого хода. Иногда встречается неисправность лямбда-зонда, вызывающая появление выбросов напряжения отрицательной полярности.

Toyota Highlander Club — Диагностика и работа лямбда-зонда

Осциллограмма выходного напряжения лямбда-зонда BOSCH (на основе оксида циркония). A: – значение напряжения в момент времени указанный маркером. В данном случае соответствует напряжению выходного сигнала лямбда-зонда во время работы двигателя на холостом ходу и составляет ~45mV; A-B: – значение разности напряжений между двумя указанными маркерами моментами времени. В данном случае соответствует размаху выходного напряжения сигнала зонда при резком изменении режима работы двигателя и составляет ~650mV. Snap throttle – закладка, отмечающая момент резкого открытия дроссельной заслонки. В случае появления такой неисправности, расход топлива очень сильно возрастает, приёмистость двигателя значительно снижается, при резких перегазовках наблюдаются выбросы сажи из выхлопной трубы, рабочая поверхность изоляторов свечей зажигания покрывается сажей. Неисправность возникает вследствие внутренней, а иногда и внешней разгерметизации лямбда-зонда. Чувствительный элемент зонда сравнивает уровень содержания кислорода в отработавших газах и в атмосферном воздухе. В случае возникновения значительной разности уровней содержания кислорода в камере с атмосферным воздухом и в отработавших газах, датчик генерирует напряжение ~1V. Полярность этого напряжения зависит от того, в какой из камер снизился уровень содержания кислорода. В исправной системе уровень содержания кислорода изменяется только со стороны отработавших газов и только в сторону уменьшения. Уровень содержания кислорода в камере с атмосферным воздухом при этом оказывается значительно выше уровня содержания кислорода в выхлопных газах, вследствие чего зонд генерирует напряжение 1V положительной полярности. В случае разгерметизации лямбда-зонда, в камеру с атмосферным воздухом проникают отработавшие газы с низким содержанием кислорода. На режиме торможения двигателем (закрытая дроссельная заслонка при вращении двигателя с высокой частотой, подача топлива при этом отключена), в выхлопную систему двигателем выбрасывается почти чистый атмосферный воздух. В таком случае, уровень содержания кислорода в выхлопной системе резко возрастает и уровень содержания кислорода в атмосферной камере зонда оказывается значительно ниже уровня содержания кислорода в отработавших газах, вследствие чего зонд генерирует напряжение 1V отрицательной полярности. Блок управления двигателем в таком случае считает лямбда-зонд исправным, так как вскоре после пуска двигателя и прогрева, датчик отклонил опорное напряжение и снизил его до ~0V. Выходное напряжение зонда напряжением ~0V свидетельствует о близком уровне содержания кислорода в отработавших газах и в разгерметизированой атмосферной камере зонда. На блок управления двигателем поступает сигнал зонда низкого уровня, что является для него свидетельством обеднённой топливовоздушной смеси. Вследствие этого, блок управления двигателем обогащает топливовоздушную смесь. Таким образом, разгерметизация лямбда-зонда приводит к значительному обогащению топливовоздушной смеси. При этом многие системы самодиагностики выявить данную неисправность зонда не способны.

Лямбда-зонд на основе оксида титана. Напряжение выходного сигнала лямбда-зонда на основе оксида титана колеблется в диапазоне от 10-100mV до 4-5V.

Toyota Highlander Club — Диагностика и работа лямбда-зонда

Осциллограмма выходного напряжения лямбда-зонда SIEMENS (на основе оксида титана). A: – значение напряжения в момент времени указанный маркером. В данном случае соответствует максимальному напряжению выходного сигнала лямбда-зонда и равно ~4,5V; A-B: – значение разности напряжений между двумя указанными маркерами моментами времени. В данном случае соответствует размаху выходного напряжения сигнала зонда и равно ~4,4V. На изменение состава выхлопных газов такой зонд реагирует изменением своего электрического сопротивления. Сопротивление датчика высокое при высоком содержании кислорода в отработавших газах (бедная смесь) и резко снижается при обогащении топливовоздушной смеси. За счёт этого датчик шунтирует поступающее от блока управления двигателем через резистор с постоянным электрическим сопротивлением опорное напряжение 5V. Таким образом, в отличие от датчиков на основе оксида циркония, выходное напряжение лямбда-зонда на основе оксида титана низкое при работе двигателя на обогащённой смеси и высокое при работе на обеднённой смеси. Выходной сигнал лямбда-зонда на основе оксида титана значительно быстрее реагирует на изменения уровня содержания кислорода в отработавших газах, по сравнению со скоростью реакции датчика на основе оксида циркония. Это позволяет более точно поддерживать оптимальным состав топливовоздушной смеси. Но хотя эти датчики более точны и быстры, они редко используются так как очень дороги.

Широкополосный лямбда-зонд. Выходной сигнал широкополосного лямбда-зонда в отличие от двухуровневых зондов несёт сведения не только о направлении отклонения состава рабочей смеси от стехиометрического, но и о его численном значении. Анализируя уровень выходного сигнала широкополосного лямбда-зонда, блок управления двигателем рассчитывает численное значение коэффициента отклонения состава рабочей смеси от стехиометрического состава, что, по сути, является коэффициентом лямбда. Для широкополосных зондов производства BOSCH Выходное напряжение чувствительного элемента зонда (чёрный провод относительно жёлтого провода) изменяется в зависимости от уровня содержания кислорода в отработавших газах и от величины и полярности электрического тока, протекающего по кислородному насосу зонда (красный провод относительно жёлтого). Блок управления двигателем генерирует и подаёт на кислородный насос зонда электрический ток, величина и полярность которого обеспечивает поддержание выходного напряжения чувствительного элемента зонда на заданном уровне (450 mV). Если бы двигатель работал на топливовоздушной смеси стехиометрического состава, то блок управления двигателем установил бы на красном проводе напряжение равное напряжению на жёлтом проводе, и ток протекающий через красный провод и кислородный насос зонда был бы равен нулю. При работе двигателя на обеднённой смеси, блок управления двигателем на красный провод подаёт положительное напряжение относительно жёлтого провода, и через кислородный насос начинает течь ток положительной полярности. При работе двигателя на обогащенной смеси, блок управления изменяет полярность напряжения на красном проводе относительно жёлтого провода, и направление тока кислородного насоса так же изменяется на отрицательное. Величина тока кислородного насоса устанавливаемая блоком управления двигателем зависит от величины отклонения состава топливовоздушной смеси от стехиометрического состава. В электрическую цепь кислородного насоса включен измерительный резистор, падение напряжения на котором и является мерой уровня содержания кислорода в отработавших газах.

Первоисточник статьи мне неизвестен.

carmasters.org