Лямбда зонд в авто — что это такое и как работает

Грамотных автолюбителей такими терминами как ABS, ESP, катализатор, инжектор не удивишь. Расскажем что такое лямбда зонд в машине, для чего нужен и принцип его работы.

Что это такое

Избыток воздуха в смеси измеряется весьма оригинальным способом – путем определения в выхлопных газах содержания остаточного кислорода (О₂). Поэтому лямбда зонд и стоит в выпускном коллекторе перед катализатором. Электрический сигнал датчика считывается электронным блоком управления системы впрыска топлива (ЭБУ). Тот в свою очередь оптимизирует состав смеси путем изменения количества подаваемого в цилиндры топлива.

На некоторых моделях автомобилей имеется еще один лямбда-зонд. Расположен он на выходе катализатора. Этим достигается большая точность приготовления смеси и контролируется эффективность работы катализатора.

Принцип работы

Эффективное измерение остаточного кислорода в отработавших газах лямбда-зонд обеспечивает после разогрева до температуры 300 – 400°С. Только в таких условиях циркониевый электролит приобретает проводимость. Разница в количестве атмосферного кислорода и кислорода в выхлопной трубе ведет к появлению на электродах лямбда-зонда выходного напряжения.

Особенность циркониевого лямбда-зонда — при малых отклонениях состава смеси от идеального напряжение на его выходе изменяется скачком в интервале 0,1 — 0,9 В.

Зависимость напряжения лямбда-зонда от коэффициента избытка воздуха при температуре датчика 500-800°С

Для повышения чувствительности лямбда-зондов при пониженных температурах и после запуска холодного двигателя используют принудительный подогрев. Нагревательный элемент расположен внутри керамического тела датчика и подключается к электросети автомобиля.

Если не работает

Отметим, что попытки замены неисправного устройства имитатором или применение обманок ни к чему не приведут. ЭБУ не распознает «чужие» сигналы и не использует их для коррекции состава приготавливаемой горючей смеси, т.е. попросту «игнорирует».

Лямбда зонд – наиболее уязвимый датчик машины. Его ресурс составляет 60 – 120 000 км в зависимости от условий эксплуатации и исправности двигателя. Особенно чувствителен к качеству топлива – после нескольких плохих заправок он «умирает» и больше не работает.

Как проверить и заменить лямбда-зонд

Лямбда-зонд или датчик кислорода — один из важнейших элементов системы выпуска отработавших газов автомобиля. Он проверяет, чтобы в топливной смеси было нужное количество кислорода для эффективного и не наносящего вред окружающей среде сгорания топлива. В этом посте мы вкратце расскажем, что такое лямбда-зонд, как он работает, когда его нужно проверять и как его заменить.

Что такое лямбда-зонд?

Лямбда-зонд расположен внутри выпускного коллектора рядом с двигателем. В автомобилях с системой бортовой самодиагностики EOBD II (европейские автомобили после 2001 г.) в каждом каталитическом нейтрализаторе есть еще один датчик, который проверяет эффективность работы каталитического нейтрализатора. Этот датчик измеряет процент несгоревшего кислорода, проверяя, чтобы его не было слишком много (слишком бедная воздушно-топливная смесь) или слишком мало (слишком богатая воздушно-топливная смесь). Результаты передаются в электронный блок управления двигателем (ECU), который регулирует количество топлива, подаваемого в двигатель, чтобы обеспечить оптимальное соотношение всех компонентов воздушно-топливной смеси. Соотношение компонентов постоянно изменяется в зависимости от различных факторов, включая нагрузки на двигатель (например, при подъеме), ускорение, температуру двигателя и длительность прогрева.

На рынке встречаются лямбда-зонды трех типов. Самые ранние по технологии и самые распространенные — лямбда-зонды на основе оксида циркония. Датчики этого типа есть в разных конфигурациях (с одним, двумя, тремя и четырьмя проводами). Это зависит от того, есть ли в датчике предварительный нагрев или нет. Второй тип — это лямбда-зонды на основе оксида титана. Они тоже бывают четырех видов (см. на рисунке). Датчики этого типа легко отличить, поскольку диаметр резьбы у них меньше, чем у датчиков на основе оксида циркония (визуально у таких датчиков есть желтый и красный провода). И, наконец, третий тип — это так называемый широкополосный лямбда-зонд, который также имеет название «датчик с 5 проводами». Это самый технологически новый и самый точный датчик. Широкополосный лямбда-зонд чаще других используется в новых автомобилях, оснащенных двумя лямбда-зондами в каталитическом нейтрализаторе.

Как работает лямбда-зонд?

Лямбда-зонд используется для регулировки воздушно-топливной смеси. Блок управления двигателем получает данные от датчика и определяет необходимое количество топлива. Это означает, что воздушно-топливная смесь постоянно колеблется между бедной и богатой, позволяя каталитическому нейтрализатору работать максимально эффективно, одновременно обеспечивая сбалансированность воздушно-топливной смеси и уменьшая вредные выбросы.

Если блок управления двигателем не получает данные от датчика, например, когда двигатель только что запустился или датчик неисправен, то блок управления двигателем использует постоянную богатую смесь, что увеличивает расход топлива и токсичность выбросов. Если лямбда-зонд или электропроводка неисправны или изношены, автомобиль будет постоянно работать на богатой смеси, что увеличит расход топлива и подвергнет возможной неисправности другие элементы системы снижения токсичности выбросов, такие как каталитические нейтрализаторы.

Когда нужно проверять лямбда-зонды?

Как правило, лямбда-зонд служит долго, но может также выйти из строя. Если вы заметили один из следующих признаков, разумно будет проверить лямбда-зонд:

• Неравномерность холостого хода
• Жесткий звук работы двигателя
• Высокий расход топлива и низкая эффективность
• Высокая токсичность выбросов
• Черный дым и сажа вокруг выхлопной трубы
• Неисправность лямбда-зонда может иметь различные причины, в том числе:
• Использование герметизирующей пасты с силиконом на элементах выпускной системы перед лямбда-зондами
• Загрязненное топливо или присадки, содержащие свинец
• Двигатель начал сжигать масло, от чего на датчике появляются отложения сажи
• Внешнее загрязнение, например, соль с дорожного покрытия, материалы антикоррозионной защиты или химические вещества
• Срок службы датчика закончился

Как проверить лямбда-зонд на основе оксида циркония

Для этого проверьте напряжение на сигнальном проводе (обычно черного цвета). Как правило, когда двигатель прогрет и работает нормально, измерения должны показывать значение в диапазоне от 0,1 до 0,9 В примерно два раза в секунду при 2000 об/мин.

Если лямбда-зонд с нагревом (три или четыре провода), измерьте сопротивление цепи нагрева датчика при помощи омметра. Цепь нагрева датчика — это два провода одного цвета, обычно белого или черного. Рекомендуется всегда сверяться со схемой электрооборудования автомобиля и проводить измерения при нормальной рабочей температуре двигателя.

Как проверить лямбда-зонд на основе оксида титана (легко определить, поскольку диаметр резьбы меньше, чем у датчика на основе оксида циркония, и всегда присутствует желтый и красный провод)

Измеренное напряжение на сигнальном проводе аналогично напряжению датчика на основе оксида циркония. Низкое напряжение соответствует бедной смеси, а высокое напряжение (около 1 В) соответствует богатой смеси. В некоторых блоках управления двигателем измерения проводятся другим способом, в зависимости от их конструкции.

Как диагностировать широкополосный лямбда-зонд

Для диагностики широкополосного лямбда-зонда вам понадобится сканер или осциллограф.

Как снять и заменить лямбда-зонд

Используйте специальный ключ для облегчения демонтажа лямбда-зонда. Проверьте правильность подбора по каталогу. Похожие элементы могут иметь другое время отклика, т. е. они не одинаковы. Нанесите смазку вокруг резьбы нового датчика, чтобы его легко было установить сейчас и демонтировать позднее. Датчик можно вкрутить на место рукой и затянуть специальным ключом с необходимым усилием, указанным в руководстве по обслуживанию автомобиля.

Смотрите больше с Garage Gurus

Узнайте больше об этой процедуре: специалист Garage Gurus покажет вам точно, как проверить, снять и установить лямбда-зонд.

Для чего нужен лямбда-зонд и как его отремонтировать?

В любой современной машине имеется лямбда-зонд и многие водители не придают ему (и выходу его из строя) значения, а зря. И дело даже не в чистоте воздуха, который от роста количества автомобилей не становится чище, а в том, что без лябда-зонда, двигатель автомобиля уже не работает как надо, и уже не экономичен. Поэтому очень важно при выходе из строя лямбда-зонда, уметь восстановить его как можно раньше. Как это сделать самому, мы и разберёмся в этой статье.

Нормы токсичности выхлопа автомобилей с каждым годом стремительно ужесточаются (особенно в европейских странах), и конструкторы постоянно под это подстраивают двигатели современных автомобилей (под экономичность и чистый выхлоп). От этого теряется часть мощности и усложняется двигатель. А делать выхлоп максимально чистым, каталитический нейтрализатор может только при соблюдении ряда условий. И одно из них — это соотношение топливной смеси, когда на каждую часть бензина приходится 14,7 части воздуха (на карбюраторных машинах немного другое соотношение).

У хорошо настроенного исправного двигателя впрыскового автомобиля, расход бензина зависит в основном от длительности импульсов форсунок. Эту длительность (время в открытом состоянии) задаёт электронный блок управления двигателем, так называемая «эфишка», название у ремонтников появилось от заглавных букв блока — EFI. Когда двигатель впрысковой машины запущен и работает, блок управления считывает необходимую информацию с датчиков, затем обрабатывает её, и исходя из этих показателей открывает форсунки. Но определить точное количество впрыснутого топлива не просто — инжекторы засоряются, может поменяться давление топлива в магистрали или плотность воздуха и много чего ещё. Поэтому для очень точной работы системы и чёткой работы мотора, электронному мозгу (блоку управления) нужна обратная связь. То есть просто необходимо знать, как прошло сгорание топлива в цилиндрах мотора. Вот за эту важную информацию и отвечает лямбда-зонд или как его ещё называют — датчик кислорода.

И если сигнал на нём слабый, то в выхлопных газах машины переизбыток кислорода, это значит, что топливо-воздушная смесь бедная. От этого блок управления моментально увеличит время открытия форсунок и этим естественно обогатит смесь до нужного соотношения. Ну и наоборот, при чрезмерно богатой топливо-воздушной смеси, время открытия форсунок снизится. Так работает исправная система впрыска современных машин, то есть состав топливо-воздушной смеси в работающем моторе корректируется каждую долю секунды.

Более того, на многих современных автомобилях и мотоциклах, на заводе устанавливают несколько лямбда-датчиков (в выпускном коллекторе каждого цилиндра). В этом случае, электронный мозг системы впрыска не просто изменяет длительность открытия всех форсунок, но и контролирует состав горючей смеси в каждом цилиндре отдельно. К тому же блок управления следит за состоянием каталитического нейтрализатора или катализаторов, так как их тоже бывает несколько. Таким образом, на многих современных автомобилях, может быть установлено более десятка лямбда-зондов (чем больше цилиндров в моторе, тем лямбда-датчиков больше). И выходят из строя они примерно одновременно. Но переживать по этому поводу небогатому автовладельцу не стоит, так как на большинстве рядовых и не новых иномарок, которыми пользуется у нас в стране рядовой водитель, лямбда-зонд всего один.

Из-за чего может выйти из строя лямбда-зонд, стоимостью в 200 -300 долларов, за считаные километры. Это и изношенные поршневые кольца (а тем более поршневая группа), изношенные сальники клапанов и их направляющие, этилированный или некачественный бензин, а так же всевозможные непроверенные составы из бутылочек с яркими этикетками, которые водители-чайники так любят заливать в бензобак своей машины. От этих неблагоприятных факторов, уровень сигнала с лямбда-зонда снижается с каждым пройденным километром, а электронный блок решает, что смесь обедняется и соответственно обогащает её (как мы уже знаем, увеличивая длительность импульса открытия форсунок). От этого расход топлива стремительно растёт, а катализатор постепенно забивается.

Многие Кулибины (в кавычках) с толкнувшись с острой проблемой неуёмного аппетита двигателя, догадываются, что виноват датчик кислорода, ну и поступают весьма просто (зачем им думать) : сдёргивают с датчика провод. И теперь сигнала с датчика естественно нет вообще!!! Электронный блок управления «видит», что датчик якобы вышел из строя, зажигает лампочку на панели приборов (Check — но не на всех моделях) и подключает обходную программу. Отмечу особо (особенно для Кулибиных), что основная функция (задача) этой программы, несмотря ни на что, даже на большой расход топлива, помочь автомобилю добраться до ремонтного сервиса. При попытке сымитировать сигнал от датчика, электронный мозг обнаружит, что сигнал с датчика не меняется со временем, и тоже решит, что он вышел из строя, и естественно включит обходную программу. Произойдёт то же самое, как и с обрывом проводов. Теперь держите бумажник всегда наготове, так как вам потребуется для каждой поездки довольно много бензина.

Любой водитель в такой ситуации, задастся вполне естественным вопросом: что же делать, если расход бензина резко повысился? Для начала, если у вас нет своего газоанализатора, съездить в автосервис и замерить уровень СО (во всех режимах работы мотора). И если уровень укладывается в нормы именно вашей машины, а не ГОСТа (для впрысковых машин технические требования ГОСТа по СО не очень то подходят), то мотор вашего автомобиля в перерасходе топлива невиновен. Ищите другие причины, например расход топлива может повысится, если заклинены тормозные колодки, или вы просто ездите на недостаточно накачанных шинах. Многие водители довольно резко стартуют с каждого светофора, а потом удивляются, почему их автомобиль так прожорлив.

Но часто, поездка за замером СО не нужна, так как и так видно всё, как говорится невооружённым глазом. Например если холодный двигатель неустойчиво работает на холостом ходу, постоянно пытаясь заглохнуть, свечи чёрного цвета, но прогревшись мотор начинает работать нормально, то виноват в большинстве случаев наш пресловутый лямбда-зонд. Прогреваясь, он начинает работать нормально. Реже, но всё же могут быть и другие причины описанной неисправности двигателя. И убедиться в чём дело (в датчике или в чем то другом) можно только проверив сам лямбда-зонд. А для этого необходимы специальные приборы, так как сигнал с датчика слишком слаб, и измерить его обычным тестером невозможно. Как проверить работоспособность других датчиков впрысковой машины, причём с помощью обыкновенного тестера, я уже писал и почитать об этом весьма желательно вот в этой статье. 

В развитых странах обеспеченные водители поступают очень просто: покупают новый лямбда-зонд, а это как я уже говорил примерно в пределах трёхсот долларов, и выкинув старый, устанавливают на его место новый. У наших отечественных водителей, особенно не богатых, имеются как всегда другие пути решения распространённой проблемы. Например можно приобрести датчик подешевле (от другого автомобиля, например от отечественного). Ведь устройство всех лямбда-зондов одинаковое, и один от другого может отличаться только посадочными размерами да ещё и электро-разъёмом. Главное при покупке учесть посадочный размер (что бы был одинаковый), а электро-разъём можно переделать (продаётся великое множество различных клемм и колодок).

Многие покупают на разборке оригинальный (родной) датчик, но бэушный, что делать не советую, так как неизвестно сколько времени он проработал на машине доноре, и в любой момент он может выйти из строя.

Но есть всё таки способ, как оживить ваш родной, но неисправный лямбда-зонд. И описать этот способ для меня (ну и естественно для вас) на этом блоге просто необходимо, так как блог рассчитан на людей, которые …. . Впрочем чего это я, на кого рассчитан этот блог, можно прочитать на страничке «обо мне». Не будем отвлекаться, а идём дальше.

Во многих крупных городах, технология восстановления лямбда-зонда уже давно отработана и не отличается сложностью. Ведь чтобы вернуть работоспособность датчика, достаточно подержать его всего десять минут в ортофосфорной кислоте (она входит в состав преобразователя ржавчины) при обычной комнатной температуре, а затем хорошенько промыть его водой с мягкой колонковой кисточкой и можно устанавливать его на место — он снова готов к работе. Естественно сигнал восстановится не сразу, а через час или полтора работы мотора (электронному мозгу надо адаптироваться).

Для более тщательной промывки, лямбда-зонд нужно будет вскрыть. Аккуратно (через алюминиевую фольгу) зажав датчик в патрон токарного станка, тонким резцом срезаем у самого основания защитный колпачок (с отверстиями). Далее уже оголённый датчик, который представляет собой керамический стержень (на стержень напыленны платиновые полоски, отсюда его немалая цена) окунаем на 10 минут в кислоту. Ортофосфорная кислота разрушает свинцовую плёнку и нагар на поверхности керамического стержня. Как я уже говорил, держим его в кислоте не более 10 минут, так как если передержать, то могут испортиться токопроводящие платиновые электроды. По этой же причине ни в коем случае нельзя зачищать стержень наждачной бумагой или надфилем. Далее, когда кислота очистит стержень от токопроводящей плёнки, остаётся промыть его в воде и вернуть на место колпачок. Теперь аккуратно капнув аргоновой сваркой, закрепляем колпачок на своём родном месте.

Есть ещё более сложный способ, который недоступен обычному автомобилисту, и я его опишу лишь для общего развития. Ну и для того — вдруг он появится в автосервисе вашего города, и кто-то захочет им воспользоваться, так как он очень эффективен и его можно использовать многократно. Его удалось разработать учёным из дальневосточного РАН отделения. Суть его известна из физики — плотность тока в различных газах определяется концентрацией ионов, величиной их заряда, а так же из подвижностью. А в отработанных газах автомобиля ионы образуются от повышения температуры. И если температура, а от неё и подвижность ионов известны (напряжённость поля тоже известна, так как на неё подаётся 1 вольт), то выходные характеристики зависят только от концентрации ионов. Их измеряют частотомером и осциллографом. Затем на ультрозвуковом стенде в эмульсионном моющем растворе проводят отчистку загрязнённых электродов. При этом возможен электролиз вязких металлов осевших на поверхности (например свинца). При очистке учитывается материал стержня (металлокерамика или фарфор) с напылением металлов, таких как платина, цирконий, барий и др. В итоге восстановленный лямбда-зонд испытывают специальными приборами и устанавливают на машину. И самое главное, как я уже говорил, операцию восстановления можно проводить многократно.

Это ещё раз подтверждает, что наши учёные на много превосходят забугорных, для которых основная идея — это как что-то разработать, а вот как восстановить какую то деталь, им с нашими не сравниться.

Все, что нужно знать о лямбда-зонд и выхлоп

Лямбда-зонд , также называемый кислородным датчиком, представляет собой небольшой зонд, расположенный на выхлопе автомобиля , между выпускным коллектором и каталитическим нейтрализатором. Он был разработан компанией Volvo в 70-х годах.

Если у вас более новая машина, она будет оснащена 2 лямбда-датчиками. В этом случае второй датчик будет расположен сразу за каталитическим нейтрализатором.

Для чего это используется?

Лямбда-зонд регулирует количество топлива, которое подается в цилиндры двигателя, оптимизируя воздушно-топливную смесь, что, в свою очередь, обеспечивает правильную работу двигателя.Это также повлияет на уровень выбросов вредных газов, поскольку каталитический нейтрализатор работает правильно.

Таким образом, лямбда-зонд гарантирует, что ваш автомобиль соответствует европейским нормам по загрязнению окружающей среды и выбросам CO2.

Как это работает?

Поскольку лямбда-зонд расположен перед каталитическим нейтрализатором, он может измерять количество воздуха и топлива в несгоревших углеводородах после сгорания.

Таким образом, электронный блок управления (ECU) транспортного средства, который управляет некоторыми функциями двигателя , получит правильные данные о выбросах, а затем выпустит точное количество необходимого газа.Это очень важно для снижения выбросов загрязняющих веществ.

Неисправный лямбда-зонд?

Если лямбда-зонд неисправен, данные не будут отправлены в ЭБУ, который затем будет использовать неверную информацию. Это, скорее всего, увеличит расход топлива и, как следствие, выбросы загрязняющих веществ.

Со временем это может привести к засорению каталитического нейтрализатора, который затем придется заменить.

Признаки неисправного лямбда-зонда

• Контрольная лампа двигателя будет отображаться на приборной панели
• Автомобиль дергается при запуске
• Необычно большой расход топлива
• Малая мощность двигателя при разгоне
• Повышение выброса токсичных газов

Когда следует заменять лямбда-зонд?

Срок службы лямбда-зонда составляет около 93 000 миль.Однако он может быть короче в зависимости от множества факторов, которые могут повредить его, в основном из-за аномалий, исходящих от двигателя. Утечки из выхлопной трубы также могут повредить зонд.

Если вы заметили один из вышеуказанных признаков, мы рекомендуем вам посетить механика, который может проверить, исходит ли неисправность лямбда-зондом. Это делается с помощью автомобильного диагностического прибора.

В случае, если вам в ближайшее время придется отвезти машину на ТО, имейте в виду, что неисправный лямбда-зонд выйдет из строя.Не стесняйтесь сравнить предложений по диагностике автомобиля из ближайших к вам гаражей или получить предложения по полной замене лямбда-зонда .

Могу ли я отключить лямбда-зонд и по-прежнему ехать?

Вождение без лямбда-зонда крайне не рекомендуется. Запчасть гарантирует, что ваш автомобиль не выбрасывает больше CO2, чем разрешено законами ЕС.

Более того, даже если вы думаете, что ваш автомобиль будет мощнее, это не продлится долго, поскольку каталитический нейтрализатор будет иметь более высокий риск засорения.

Кроме того, вы потратите больше денег, так как отключение лямбда-зонда увеличит расход топлива примерно на 15%.

Как проверить и заменить лямбда-зонд

Лямбда-зонд, или датчик кислорода, является жизненно важным элементом выхлопных систем вашего автомобиля, гарантируя, что ваша топливная смесь содержит необходимое количество кислорода для эффективного и экологически чистого сгорания. В этом сообщении блога мы кратко рассмотрим, что такое лямбда-зонд, как он работает, когда его следует проверять и как его заменить.

Что такое лямбда-зонд?

Лямбда-зонд расположен внутри выпускного коллектора рядом с двигателем. В автомобилях, оборудованных EOBD II (европейские автомобили после 2001 г.), также имеется второй датчик после каждого каталитического нейтрализатора с целью измерения его производительности. Датчик измеряет процент несгоревшего кислорода, чтобы увидеть, его ли слишком много (смесь слишком бедная) или слишком мало (смесь слишком богатая). Результаты отправляются в электронный блок управления двигателем (ЭБУ), чтобы количество топлива, поступающего в двигатель, можно было отрегулировать для получения оптимальной смеси.Он постоянно меняется в зависимости от ряда факторов, включая нагрузку на двигатель (например, холмы), ускорение, температуру двигателя и период прогрева.

На рынке есть три типа лямбда-зондов, самые старые и самые распространенные на рынке — лямбда-зонды из оксида циркония. Этот тип существует в разной конфигурации (один, два, три или четыре провода), в зависимости от того, подогревается датчик или нет. Второй тип — это лямбда-зонд из оксида титана, который также доступен в четырех различных типах (см. Рисунок). Этот тип легко идентифицировать, поскольку диаметр угрозы меньше, чем у оксида циркония (в качестве визуальной подсказки эти датчики имеют желтый цвет. и красные провода).Наконец, третий тип — это так называемый широкополосный лямбда-зонд, также называемый «5-проводным датчиком», который является новейшим и более точным. Широкополосный лямбда-зонд является наиболее распространенным в новых автомобилях, оснащенных двумя лямбда-зондами на каждый каталитический нейтрализатор.

Как работает лямбда-зонд?

Лямбда-зонд используется для регулирования топливной смеси, при этом ЭБУ реагирует на измерения датчика, чтобы определить необходимое количество топлива.Это означает, что топливная смесь будет постоянно колебаться от богатой к обедненной, позволяя каталитическому нейтрализатору работать с максимальной эффективностью, одновременно уравновешивая общую смесь для минимизации выбросов.

Если ЭБУ не получает никаких измерений от датчика, например, когда двигатель только что запустился или датчик не работает, ЭБУ будет использовать фиксированную богатую топливную смесь, что увеличивает расход топлива и выбросы. Если лямбда-зонд или провода повреждены или изношены, автомобиль будет постоянно циркулировать в богатой смеси, увеличивая расход топлива и подвергая опасности другие элементы системы контроля выбросов, такие как каталитические нейтрализаторы.

Когда следует проверять лямбда-датчики?

Обычный лямбда-зонд имеет долгий срок службы, но все равно может выйти из строя. Если вы заметили какой-либо из следующих симптомов, возможно, стоит проверить свой лямбда-зонд:

• Нерегулярный дроссель на холостом ходу
• Грубые звуки двигателя
• Большой расход топлива и низкая производительность
• Неудачный тест на выбросы
• Черный дым и нагар вокруг выхлопной трубы
• Лямбда-датчики могут выйти из строя по ряду причин, в том числе:
• Использование уплотнительной пасты, содержащей силикон, на выхлопных патрубках перед лямбда-датчиками
• Загрязненное топливо или присадки, содержащие свинец
• Двигатель, который начал сжигать масло, оставляя нагар на датчике
• Внешнее загрязнение, например, дорожная соль, грунтовочный материал или химикаты
• Сенсор подошел к концу срока службы

Как проверить лямбда-зонд из оксида циркония

Для проверки лямбда-зонда проверьте натяжение сигнального провода (в основном черного цвета).Обычно после прогрева двигателя и при нормальной работе измерение должно меняться от 0,1 до 0,9 В примерно два раза в секунду при 2000 об / мин.

Если нагревается лямбда-зонд (трех- или четырехжильный), возьмите нагреватель и измерьте его сопротивление омметром. Нагреватель представляет собой два провода одного цвета, обычно белого или черного цвета. Рекомендуется всегда проверять электрическую схему автомобиля и проводить измерения при нормальной рабочей температуре двигателя.

Как проверить титановый лямбда-зонд (легко обнаружить, потому что диаметр нагрева меньше, чем у оксида циркония, и всегда присутствуют желтый и красный провод.)

Измеренное натяжение сигнального провода аналогично натяжению, полученному от циркониевого лямбда-зонда. Низкое значение напряжения соответствует обедненной смеси, а высокое напряжение (около 1 В) соответствует богатой смеси. В некоторых ЭБУ все наоборот, в соответствии с их внутренним подключением

Как диагностировать широкополосный лямбда-зонд:

Для диагностики широкополосных лямбда-зондов необходимо использование сканирующего прибора или осциллографа.

Как снять и заменить лямбда-зонд

Используйте специальную розетку, чтобы облегчить снятие лямбда-зонда.Найдите нужное приложение в каталоге, похожие приложения могут иметь разное время реакции, не являясь эквивалентами. Нанесите смазку вокруг резьбы на новом датчике, чтобы упростить установку датчика сейчас и удалить его позже. Датчик можно ввинтить вручную и затянуть с помощью специального гнезда с правильным моментом, указанным в руководстве по эксплуатации автомобиля.

Смотрите больше с Garage Gurus

Сделайте шаг ближе к действию и посмотрите, как эксперт Garage Gurus точно покажет вам, как проверить, снять и заменить лямбда-зонд.

Лямбда-зонд | HELLA

Использование нескольких лямбда-зондов

С момента введения EOBD необходимо контролировать работу каталитического нейтрализатора. Для этого за катализатором устанавливается дополнительный лямбда-зонд. Это используется для определения способности каталитического нейтрализатора накапливать кислород.

Функция датчика после каталитического нейтрализатора такая же, как и у датчика на входе.Амплитуды лямбда-зондов сравниваются в блоке управления. Амплитуды напряжения зонда ниже по потоку очень малы из-за способности каталитического нейтрализатора накапливать кислород. Чем меньше емкость каталитического нейтрализатора, тем выше амплитуда напряжения зонда ниже по потоку из-за повышенного содержания кислорода.

Высота амплитуд на датчике ниже по потоку зависит от фактической емкости каталитического нейтрализатора, которая изменяется в зависимости от нагрузки и скорости.Таким образом, при сравнении амплитуд датчиков учитываются условия нагрузки и скорость. Если амплитуды напряжения обоих датчиков все еще примерно одинаковы, емкость каталитического нейтрализатора достигнута, например через старение.

НЕИСПРАВНОСТЬ ДАТЧИКА КИСЛОРОДА ЛЯМБДА: СИМПТОМЫ

Неисправный лямбда-зонд может вызвать следующие симптомы:

• Высокий расход топлива
• Низкая производительность двигателя
• Высокий выброс выхлопных газов
• Загорается контрольная лампа двигателя
• Сохраняется код ошибки

ВЛИЯНИЕ НЕИСПРАВНОСТИ ЛЯМБДА-КИСЛОРОДНОГО ДАТЧИКА: ПРИЧИНА НЕИСПРАВНОСТИ

Существует несколько причин, по которым может произойти отказ:

• Внутреннее и внешнее короткое замыкание
• Отсутствие заземления / напряжения
• Перегрев
• Отложения / загрязнения
• Механическое повреждение
• Использование этилированного топлива / присадок

Существует ряд типичных неисправностей лямбда-датчика, которые часто возникают.В следующем списке показаны причины диагностированных неисправностей:

Зонды без подогрева

ДИАГНОСТИКА НЕИСПРАВНОСТЕЙ КИСЛОРОДНОГО ДАТЧИКА ЛЯМБДА: ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ

Автомобили, оборудованные функцией самодиагностики, могут обнаруживать неисправности, возникающие в цепи управления, и сохранять их в памяти неисправностей.Обычно это отображается с помощью контрольной лампы двигателя. Затем память неисправностей может быть считана с помощью диагностического прибора для диагностики неисправностей. Однако более старые системы не могут определить, связана ли эта неисправность с дефектным компонентом или, например, с неисправность кабеля. В этом случае механик должен провести дальнейшие испытания.

В рамках EOBD мониторинг лямбда-зонда был расширен и теперь включает следующие точки:

• Обрыв цепи,
• Оперативная готовность,
• Короткое замыкание на массу блока управления,
• Замыкание на плюс
• Обрыв кабеля и старение лямбда-зонда.
  

Для диагностики сигналов лямбда-зонда блок управления использует форму сигнала частоты.

Для этого блок управления рассчитывает следующие данные:

• Максимальное и минимальное обнаруженное значение напряжения датчика,
• Время между положительным и отрицательным флангом,
• Лямбда-регулятор, регулирующий переменную в зависимости от богатой и бедной пищи,
• Контрольный порог лямбда-регулирования,
• Напряжение зонда и продолжительность периода.

Амплитуда: максимальное и минимальное значение больше не достигается, определение богатой / обедненной смеси больше невозможно.

КАК ОПРЕДЕЛЯЮТСЯ МАКСИМАЛЬНОЕ И МИНИМАЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ ДАТЧИКА?

При запуске двигателя все старые максимальные / минимальные значения в блоке управления удаляются.Во время работы минимальные / максимальные значения отображаются в диапазоне нагрузки / скорости, заданном для диагностики.

Время отклика: зонд слишком медленно реагирует на изменение смеси и больше не отображает статус в нужное время.

РАСЧЕТ ВРЕМЕНИ МЕЖДУ ПОЛОЖИТЕЛЬНЫМ И ОТРИЦАТЕЛЬНЫМ ПЛАНОМ

Если напряжение зонда превышает контрольный порог, начинается измерение времени между положительным и отрицательным фронтом.Если напряжение зонда падает ниже контрольного порога, измерение времени прекращается. Период времени между началом и окончанием измерения времени измеряется счетчиком.

Время отклика: частота датчика слишком низкая, оптимальное управление больше невозможно.

ОБНАРУЖЕНИЕ ВОЗРАСТНОГО ИЛИ ЗАГРЯЗНЕННОГО ЛЯМБДА-ДАТЧИКА

Если зонд сильно изношен или загрязнен, e.г. через присадки к топливу это влияет на сигнал датчика. Сигнал зонда сравнивается с сохраненным шаблоном сигнала. Медленный зонд определяется как неисправность, например через длительность периода сигнала.

ПРОВЕРКА ЛЯМБДА-ЗОНДА С ПОМОЩЬЮ ОСЦИЛЛОСКОПА, МУЛЬТИМЕТРА, ТЕСТЕРА ЛЯМБДА-ДАТЧИКА, АНАЛИЗАТОРА ВЫБРОСОВ: УСТРАНЕНИЕ НЕИСПРАВНОСТЕЙ

Как правило, перед каждой проверкой следует проводить визуальный осмотр, чтобы убедиться в отсутствии повреждений кабеля или разъема.Выхлопная система не должна иметь утечек.

Для подключения измерительного прибора рекомендуется использовать переходной кабель. Также необходимо убедиться, что лямбда-регулирование неактивно во время некоторых рабочих состояний, например. при холодном пуске до достижения рабочей температуры и при полной нагрузке.

Проверка лямбда-зонда при помощи тестера выхлопных газов

Один из самых быстрых и простых тестов — это измерение с помощью анализатора выбросов четырех газов.

Испытание проводится так же, как и предписанное испытание на выбросы выхлопных газов. Когда двигатель прогрет до рабочей температуры, ложный воздух включается в качестве возмущающей переменной путем удаления шланга. Из-за изменения состава выхлопных газов изменяется и значение лямбда, которое рассчитывается и отображается тестером выхлопных газов. Система образования смеси должна определять это по определенному значению и регулировать его в течение определенного времени (60 секунд, как в тесте на выброс выхлопных газов).Если переменная возмущения удаляется, значение лямбда должно быть уменьшено до исходного значения.

В качестве основного принципа следует соблюдать спецификации производителя для подключения переменных помех и значения лямбда.

Однако этот тест может только определить, работает ли лямбда-регулирование. Электрический тест невозможен. При этой процедуре существует риск того, что современные системы управления двигателем контролируют смесь посредством точного определения нагрузки, так что λ = 1, несмотря на то, что лямбда-регулирование не работает.

Проверка лямбда-зонда мультиметром

Для проверки следует использовать только высокоомные мультиметры с цифровым или аналоговым дисплеем.

Мультиметры с низким внутренним сопротивлением (чаще всего в аналоговых устройствах) перегружают сигнал лямбда-зонда и могут вызвать его выход из строя. Из-за быстро меняющегося напряжения сигнал лучше всего отображать с помощью аналогового устройства.

Мультиметр подключается параллельно сигнальной линии (черный кабель, см. Принципиальную схему) лямбда-зонда. Диапазон измерения мультиметра установлен на 1 В или 2 В. После запуска двигателя значение между 0.На дисплее появляется 4 — 0,6 В (опорное напряжение). При достижении рабочей температуры двигателя или лямбда-зонда фиксированное напряжение начинает меняться от 0,1 В до 0,9 В.

Для получения безупречных результатов измерения двигатель следует поддерживать на скорости прибл. 2500 об. / Мин. Это гарантирует достижение рабочей температуры зонда даже в системах с ненагреваемым лямбда-зондом. Если температура выхлопных газов недостаточна в режиме холостого хода, существует риск того, что ненагретый датчик остынет и сигнал больше не будет генерироваться.

Проверка лямбда-зонда осциллографом

Форма сигнала лямбда-зонда

Сигнал лямбда-зонда лучше всего отображать с помощью осциллографа.Что касается измерения с помощью мультиметра, основным условием является то, что двигатель или лямбда-зонд должны иметь рабочую температуру.

Осциллограф подключается к сигнальной линии. Устанавливаемый диапазон измерения зависит от используемого осциллографа. Если устройство имеет автоматическое обнаружение сигнала, его следует использовать. Для ручной настройки установите диапазон напряжения 1–5 В и настройку времени 1–2 секунды.

Обороты двигателя снова должны быть прибл.2500 об. / Мин.

Переменное напряжение отображается на дисплее в синусоидальной форме. Следующие параметры могут быть оценены по этому сигналу:

• Высота амплитуды (максимальное и минимальное напряжение 0,1 — 0,9 В),
• Время отклика и продолжительность периода (частота приблизительно 0,5 — 4 Гц).

Проверка лямбда-зонда при помощи тестера лямбда-зонда

Различные производители предлагают специальные тестеры лямбда-зондов для тестирования.В этом устройстве функция лямбда-зонда отображается с помощью светодиодов.

Как мультиметр и осциллограф, он подключается к сигнальной линии пробника. Как только зонд достигнет рабочей температуры и начнет работать, светодиоды начнут попеременно загораться — в зависимости от соотношения воздух-топливо и кривой напряжения (0,1 — 0,9 В) зонда.

Здесь все спецификации настроек измерительного устройства для измерения напряжения относятся к датчикам диоксида циркония (датчикам скачков напряжения).Для диоксида титана диапазон измерения напряжения изменяется на 0–10 В, при этом измеряемые напряжения меняются в пределах 0,1–5 В.

Проверка состояния защитной трубки

В качестве основного принципа необходимо соблюдать спецификации производителя. Наряду с электронным тестом состояние защитной трубки элемента зонда может указывать на функциональные возможности:

ЗАЩИТНАЯ ТРУБКА СЛОЖНО ЗАСАЖЕНА

• Двигатель работает со слишком богатой смесью

Необходимо заменить датчик и устранить причину чрезмерно богатой смеси, чтобы предотвратить повторное засорение датчика.

БЛЕСКА НА ЗАЩИТНОЙ ТРУБКЕ

Свинец разрушает элемент зонда.Необходимо заменить зонд и проверить каталитический нейтрализатор. Замените этилированное топливо неэтилированным.

БЕЛЫЕ (БЕЛЫЕ ИЛИ СЕРЫЕ) ОТЛОЖЕНИЯ НА ЗАЩИТНОЙ ТРУБКЕ

• Двигатель горит масло, дополнительные присадки в топливо

Необходимо заменить датчик и устранить причину возгорания масла.

НЕПРАВИЛЬНЫЙ МОНТАЖ

Неправильная установка может привести к повреждению лямбда-зонда, и его правильная работа не может быть гарантирована.Во время монтажа необходимо использовать предписанный специальный инструмент и соблюдать момент затяжки.

ПРОВЕРКА НАГРЕВА ДАТЧИКА КИСЛОРОДА ЛЯМБДА: УСТРАНЕНИЕ НЕИСПРАВНОСТЕЙ

Можно проверить внутреннее сопротивление и напряжение питания нагревательного элемента.

Для этого отсоедините разъем к лямбда-зонду. Со стороны лямбда-зонда с помощью омметра измерьте сопротивление на обоих кабелях нагревательного элемента.Это должно быть от 2 до 14 Ом. На стороне автомобиля используйте вольтметр для измерения напряжения питания. Должно быть напряжение> 10,5 В (бортовое напряжение).

Различные варианты подключения и цвета кабелей

Зонды без подогрева

Зонды с подогревом

Зонды диоксида титана

(Требования производителя должны соблюдаться)

ЗАМЕНА КИСЛОРОДНОГО ДАТЧИКА ЛЯМБДА: ВИДЕО

Что делает лямбда-зонд?

Что такое лямбда-зонд?

Проще говоря, лямбда-зонд измеряет количество кислорода в выхлопных газах, чтобы убедиться, что двигатель правильно сжигает топливо.

Сейчас мы подробнее рассмотрим, как и почему. Мы также ответим на несколько других вопросов, таких как «как вы проверяете лямбда-зонд?» И «какой лямбда-зонд мне выбрать?»

Поддержание нормальной работы двигателя при ограничении вредных выбросов

Лямбда-датчики были введены в 1977 году для повышения эффективности двигателей автомобилей. Устанавливаемые как в бензиновых, так и в дизельных транспортных средствах, они помогают снизить количество вредных выбросов, в первую очередь таких газов, как угарный газ, и загрязняющих веществ, производимых вашим автомобилем.

Датчики разработаны для работы в соответствии с государственным законодательством о выхлопных газах. Из-за роли, которую они играют в работе вашего автомобиля, они также широко известны как датчики кислорода или датчики кислорода .

Наука, лежащая в основе работы вашего лямбда-зонда

Соотношение воздух-топливо

Когда ваш автомобиль сжигает бензин или дизельное топливо, он смешивается с воздухом, чтобы обеспечить наиболее эффективную работу вашего двигателя.

Это соотношение воздуха и топлива известно как стехиометрическое соотношение.Или, что гораздо проще, лямбда-отношение. Лямбда — это греческая буква, обозначаемая λ.

Работа на богатой смеси

Когда у вас богатое топливо, это означает, что в смеси не так много воздуха, как должно быть. С богатым топливом возникает избыток несгоревшего топлива. Несгоревшее топливо создает загрязнение, чего мы стараемся избегать.

Работа на обедненной смеси

Когда в топливной смеси слишком много воздуха, создается обедненная топливная смесь. Бедная топливная смесь имеет тенденцию производить больше загрязнителей оксида азота.Это также может привести к снижению производительности двигателя и возможному повреждению двигателя.

Как работает лямбда-зонд для корректировки топливной смеси?

В выхлопной системе вашего автомобиля должен быть хотя бы один датчик для измерения количества кислорода в выхлопных газах после сгорания топлива.

В современных автомобилях часто бывает 2 датчика. Первый — непосредственно после двигателя и перед каталитическим нейтрализатором. Второй размещается после каталитического нейтрализатора для контроля всей работы.Он также проверяет, правильно ли ваша кошка выполняет свою работу.

Ваш лямбда-зонд преобразует количество кислорода в выхлопных газах в электрический сигнал и отправляет сигнал в компьютер, который управляет работой вашего двигателя.

ECU (блок управления двигателем) обрабатывает показания и отправляет информацию обратно в двигатель. Затем двигатель делает компенсацию того, как смешивать топливо и воздух, чтобы вернуть соотношение туда, где оно должно быть.

Напряжение, создаваемое вашим датчиком, находится в диапазоне от 0.1 В и 0,9 В. Показание 0,1 В соответствует обедненной топливной смеси, а показание 0,9 В — обедненной топливной смеси. Оптимальное напряжение для идеального микса — 0,45 В.

Как часто нужно менять лямбда-зонд?

Из-за характера их работы и их положения в очень жаркой и грязной среде ваш лямбда-зонд со временем изнашивается.

Несколько вещей могут повлиять на срок службы ваших датчиков, но обычно он должен длиться от 50 до 100 000 миль.

Ранние датчики не имели нагревательного элемента. Им требовалось, чтобы температура выхлопных газов достигла определенного значения для работы. Современные датчики оснащены нагревательным элементом, снимающим большое давление с датчика. Эти новые датчики имеют гораздо более длительный срок службы.

Ваш датчик необходимо периодически проверять, чтобы гарантировать его правильную работу.

Как определить, что ваш лямбда-зонд не работает должным образом

• Производительность вашего двигателя будет ухудшаться — часто возникают перебои в работе, отключение или вообще не запускается
• Когда ваш двигатель работает на холостом ходу или просто тикает, он будет грубым и бугристая по сравнению с нормальной
• Мощность двигателя низкая
• Расход топлива выше нормы
• Ваш автомобиль не прошел тест на выбросы
• На приборной панели загорится сигнальная лампа двигателя

Как проверить лямбда-зонд

Есть несколько способов проверить лямбда-зонд.

1. Проверка вашего лямбда-зонда с помощью тестера выхлопных газов

Быстрый и простой способ измерить производительность вашего лямбда-зонда — с помощью анализатора выбросов четырех газов . Это выполняется так же, как и ваш тест на выбросы загрязняющих веществ. Значение лямбда рассчитывается на основе изменения состава выхлопных газов в течение 60 секунд, чтобы убедиться, что поддерживаемое соотношение всегда работает на 1.

Проверка лямбда-датчика с помощью мультиметра

Вам следует использовать только высокоомный мультиметр с цифровым отображать.Мультиметр следует подключить параллельно сигнальной линии датчика и установить на 1 В или 2 В. При запуске двигателя должно появиться значение в пределах 0,4–0,6 В. Как только двигатель прогреется до температуры, показания должны меняться в пределах 0,1–0,9 В. Идеальная частота вращения двигателя для наилучших измерений должна быть 2500 об / мин.

Проверка лямбда-зонда с помощью осциллографа

Подключите осциллограф к сигнальной линии. Установите диапазон напряжения 1–5 В и настройку времени 1–2 секунды и снова запустите двигатель на 2500 об / мин.Высота амплитуды сигнала будет соответствовать вашему максимальному и минимальному напряжению (0,1–0,9 В), а время отклика и длительность периода будут отображать частоту (0,5–4 Гц).

Проверка вашего лямбда-зонда с помощью тестера лямбда-зонда

Вы можете купить прибор, предназначенный исключительно для измерения вашего лямбда-зонда. Как и в случае с осциллографом или мультиметром, подключите тестер к сигнальной линии, и когда вы достигнете правильной температуры, ваши показания будут отображаться с помощью светодиодной шкалы.

Всегда заменяйте датчик, аналогичный

Учитывая, что доступны сотни датчиков, вы можете спросить: «Какой лямбда-датчик мне нужен?»

Вы всегда должны сверяться с рекомендациями производителя, так как существуют разные типы датчиков и вам нужен правильный вариант для вашего ECU.

Когда дело доходит до замены датчика , вот несколько советов по чистой и правильной установке:

• Тщательно очистите резьбу в выхлопе.
• Наносите только прилагаемую смазку правильного типа на резьбу датчика. Не смазывайте носик датчика.
• Затягивайте датчик только с предписанным крутящим моментом. Используйте динамометрический ключ с подходящей головкой лямбда-зонда. Избыточное затягивание опасно для любого датчика с нагревательным элементом, так как оно может треснуть внутреннюю керамику и привести к выходу датчика из строя.

Лямбда-зонд — принцип работы и его применение

В современных автомобилях используются различные виды цифровых систем управления для улучшения характеристик двигателя.Эти компьютеризированные системы полагаются на входные данные, предоставляемые различными типами датчиков, присутствующих в транспортном средстве, для управления двигателем, контроля выбросов и т. Д. Для хорошей производительности транспортного средства эти датчики должны предоставлять точные данные или устранять проблемы, такие как повышенный расход топлива, высокий выбросы и т. д. могут возникнуть. Некоторые из датчиков автомобильного двигателя — это датчики массового расхода воздуха, датчик частоты вращения двигателя, датчик детонации, датчик давления, датчик кислорода и т. Д. Датчик кислорода также известен как датчик лямбда.Этот датчик присутствует в выхлопной системе автомобиля.

Что такое лямбда-зонд?

Лямбда-зонд, также известный как датчик кислорода, измеряет количество несгоревшего кислорода в выхлопной трубе. Выходной сигнал этого датчика используется для регулировки топливовоздушной смеси в двигателе внутреннего сгорания. Этот датчик помогает определить, является ли это соотношение воздух-топливо бедным или богатым.

Первый автомобильный лямбда-зонд был изобретен компанией Robert Bosch GmbH в 1976 году.Volvo и Saab первыми применили лямбда-зонд. К 1993 году этот датчик был внедрен почти во все бензиновые автомобили в Европе.

Принцип работы

Лямбда-зонд состоит из двух частей — датчика, который нагревается, и датчика нагрева. Пороговая температура срабатывания лямбда-зонда составляет от 300 ° C до 600 ° C. Датчик нагрева помогает лямбда-датчику достичь своей рабочей температуры.

Когда двигатель достигает нужной температуры, датчик начинает измерять несгоревший кислород, присутствующий в выхлопных газах.Эти выходные данные отправляются в компьютерный блок, где он вычисляет соотношение воздух-топливо и проверяет справочную таблицу для оптимизации этого отношения воздух-топливо. На основе этой информации высвобождается рассчитанное количество топлива, необходимое двигателю для сгорания при стехиометрическом соотношении, что обеспечивает полное сгорание.

В автомобилях используются два лямбда-зонда — один установлен перед катализатором, который контролирует систему, а другой установлен за катализатором, чтобы убедиться, что первый работает должным образом.

Приложения

Фактическое количество лямбда-зондов, имеющихся в автомобиле, зависит от года выпуска, марки, модели и двигателя автомобиля. Лямбда-датчики (датчики кислорода) помогают улучшить характеристики автомобиля, избегая дорогостоящих повреждений CAT. Использование хорошего лямбда-зонда может сократить потребление топлива автомобилем до 15 процентов.

Этот датчик очень полезен при низком расходе топлива, низком уровне выбросов загрязняющих веществ, проверьте значения выбросов выхлопных газов. Этот датчик со временем может устареть и потребовать замены.Старые датчики передают информацию с очень низкой скоростью, что приводит к неправильной топливно-воздушной смеси в нейтрализаторе катализатора. Это приводит к неправильной работе, повышенному расходу топлива автомобилем и включению света двигателя.

Регулярно очищая датчик от накипи и очищая водородом, можно повысить надежность и производительность датчика. Рекомендуется периодически проверять исправность этого датчика. Назовите конкретный автомобиль, в котором установлены 4 лямбда-зонда.

Лямбда как инструмент диагностики

Расчет лямбда определяет соотношение между количеством кислорода, фактически присутствующим в камере сгорания, иколичество, которое должно было присутствовать для достижения идеального сгорания.

Давайте узнаем больше об этом замечательном инструменте, начиная со значения лямбды. Лямбда представляет собой отношение количества кислорода, фактически присутствующего в камере сгорания, к количеству, которое должно было присутствовать, чтобы получить «идеальное» сгорание. Таким образом, когда смесь содержит ровно столько кислорода, сколько требуется для сжигания имеющегося количества топлива, соотношение будет один к одному (Ll), а лямбда будет равна 1.00. Если смесь содержит слишком много кислорода для данного количества топлива (бедная смесь), лямбда будет больше 1,00. Если смесь содержит слишком мало кислорода для данного количества топлива (богатая смесь), лямбда будет меньше 1,00.

Широкополосный датчик генерирует переменный сигнал в отличие от простого сигнала богатой / обедненной смеси стандартного кислородного датчика. Поскольку сигнал различается по силе, а также по направлению (полярности) тока, невозможно напрямую просмотреть сигнал с помощью чего-либо, кроме осциллографа.Однако при наличии подходящего вспомогательного оборудования широкополосный датчик можно использовать для регулировки топливно-воздушной смеси на любом двигателе.

Все мы знаем, что для идеального сгорания требуется соотношение воздух / топливо примерно 14,7: 1 (по весу) при нормальных условиях. Таким образом, обедненное соотношение воздух / топливо, скажем, 16: 1, соответствует значению лямбда 1,088. (Для вычисления разделите 16 на 14,7.) Лямбда 0,97 будет означать соотношение воздух / топливо 14,259: 1 (полученное путем умножения 0,97 на 14,7).

Вот и волшебство: Лямбда полностью не изменяется при сгорании.Даже полное сгорание или полное отсутствие сгорания не влияет на лямбду! Это означает, что мы можем брать пробы выхлопных газов в любой точке потока выхлопных газов, не беспокоясь о влиянии каталитического нейтрализатора.

Что не так с этой машиной?

HC: 2882 ppm CO: 0,81%

CO2: 13,69% O2: 2,18%

Это механическая проблема? Проблема с зажиганием? Дисбаланс соотношения воздух / топливо? Что эти показатели выбросов пытаются нам сказать? На первый взгляд, показания с высоким содержанием углеводорода (HC) могут указывать на обилие доступного топлива, однако очень высокие показатели кислорода (O2) могут заставить нас задуматься, смотрим ли мы на обедненную смесь пропусков зажигания.Относительно низкий показатель оксида углерода (CO), кажется, исключает богатую смесь, в то время как показание диоксида углерода (CO2) может указывать либо на неработающий каталитический нейтрализатор, либо на проблему механической эффективности двигателя.

В этом случае лямбда указывает на существенно богатую смесь — прямо противоположное тому, что мы могли бы подумать, основываясь только на индивидуальных показаниях газа. В конце концов, CO, обычно индикатор богатого состояния, значительно ниже, чем Oz, который является контрольным показателем обедненного выхлопа.В сочетании с высокими показателями HC, большинство из нас, вероятно, сочло бы это состоянием обедненного пропуска зажигания.

Фактически, эти показания были сняты на Ford Escort с заземленным одним проводом вилки. Конвертеру дали ненадолго остыть (в надежде избежать раскаленного расплавления), но нагретый кислородный датчик быстро вернулся в замкнутый контур. Избыточное содержание O2 в выхлопном потоке из мертвого цилиндра заставило PCM в ответ подать команду на обогащенную смесь.

HC: 834 частей на миллион CO:.01%

CO2: 13,78% O2: 2,29%

Показания газа приводят к расчетному значению 1,07 для лямбда. Это, очевидно, бедная смесь, в данном случае из-за неработающего кислородного датчика и плохого провода штекера на Volkswagen Jetta 86 года.

HC: 330 ppm CO: 8,49%

CO2: 9,93% O2: 0,15%

Здесь лямбда была 0,77, что указывает на чрезвычайно богатую смесь. Это образцы выхлопной трубы автомобиля с неисправным (разомкнутым) датчиком температуры охлаждающей жидкости.

HC: 72 ppm CO: 0,16%

CO2: 15,24% O2: 0,86%

Фактически, при значении лямбда 1,03 эта смесь обеднена, хотя измерения на выхлопной трубе выглядят довольно приемлемыми.

Запуск лямбды в работу

На первый взгляд может показаться, что значение лямбды чрезвычайно ограничено. В конце концов, традиционный газовый анализ может сказать нам, идет ли автомобиль на обедненной или обедненной смеси, верно? (Если вы все еще так думаете, вернитесь к нашему самому первому примеру, чтобы еще раз взглянуть!) И с OBD II, делающим показания корректировки топлива частью каждого потока данных, есть ли какая-то большая загадка относительно того, какая смесь идет в сгорание камера? Давайте рассмотрим каждый из этих вопросов.

Помните, что основная цель каталитического нейтрализатора — очистить чрезмерные выбросы углеводородов, оксида углерода и оксидов азота (NOx). Конвертер пытается превратить их все в углекислый газ и воду (h3O). Таким образом, хороший преобразователь может замаскировать небольшой дисбаланс смеси, будь то обедненная или богатая часть спектра. При воздействии постоянно богатой или бедной смеси каталитический нейтрализатор должен работать более интенсивно, и его срок службы может сократиться.

Будем ли мы видеть хроническое обогащение или обеднение выхлопных газов? Только если состояние тяжелое, или если смесь уже перегрузила катализатор.Lambda помогает здесь, позволяя нам видеть входящую смесь, чтобы мы могли определить, правильна ли она.

Каталитические преобразователи обычно работают эффективно только тогда, когда поступающая смесь находится в пределах примерно 4% от стехиометрии или диапазона лямбда от 0,96 до 1,04. Вернемся к нашему последнему примеру выше. При 1,03 лямбда находится в пределах допустимых пределов обедненной смеси. Но если это пограничное состояние обедненной смеси сохраняется в течение длительного периода времени, катализатор будет медленно разрушаться в результате чрезмерного тепла, которое он генерирует при очистке выхлопного потока.

Теперь рассмотрим случай автомобиля, оборудованного системой OBD II. Предположим, мы видим, что долгосрочная корректировка подачи топлива показывает добавление на 25% больше топлива, чем было изначально запрограммировано для наблюдаемых условий эксплуатации (LTFT = + 25%). И у нас есть непрерывный бережливый код. Очевидно, что многие причины могут вызвать это состояние, в том числе низкая подача топлива, неисправный датчик массового расхода воздуха (MAF), большая утечка вакуума и даже неисправный датчик кислорода. Может ли лямбда помочь нам сузить круг подозреваемых? Конечно, может.

Рассмотрим датчик O2.Предположим, что код датчика O2 отсутствует. Если лямбда практически равна 1,00, можно сразу исключить датчик O2 из рассмотрения. Лямбда будет правильной на этом уровне корректировки топлива, только если датчик O2, на котором основана корректировка топлива, работает правильно.

Можем ли мы еще больше сузить поле? Если лямбда остается практически равной 1,00 в условиях холостого хода, частичного открытия дроссельной заслонки и высокого крейсерского режима, но корректировка расхода топлива увеличивается с нагрузкой, мы можем исключить утечку вакуума.Утечка вакуума представляет собой уменьшение процента поступающего воздушного заряда по мере увеличения частоты вращения двигателя и нагрузки. Таким образом, мы сосредоточимся на проблеме с подачей топлива или неисправности массового расхода воздуха. Если, однако, мы обнаружим, что лямбда значительно меньше 1,00, мы немедленно заподозрим неисправность датчика O2 — возможно, короткое замыкание на массу.

Упражнения

Давайте применим то, что мы узнали о лямбде, к следующим примерам. В каждом случае постарайтесь увидеть, какие неисправности могут быть причиной данных. Ответы и анализ появляются после пяти примеров.

1. Автомобиль OBD I с MAP и EGR показывает LTFT на уровне -15%, с переключением STFT между ± 5%. Лямбда составляет 1,05, уровни NOx повышены, но все остальные выхлопные газы находятся в допустимых пределах. Автомобиль не прошел государственный тест на выбросы выхлопных газов. Клапан рециркуляции ОГ получает разрежение в нужное время во время дорожных испытаний. Открытие клапана системы рециркуляции ОГ вручную при 2000 об / мин приводит к тому, что двигатель работает заметно грубо, без пропусков зажигания для конкретного цилиндра.
2. Грузовик OBD II с MAF показывает лямбду на.96 на холостом ходу и 1,03 на крейсерском. Общая корректировка подачи топлива (LTFT

+ STFT) на холостом ходу составляет -12%, а общая корректировка подачи топлива на крейсерском режиме составляет + 9%. Жалоба покупателя — неуверенность в ускорении. Подача топлива в норме. Временное отключение EGR не дает никаких улучшений. Предыдущий магазин очистил коды, и все мониторы не укомплектованы.

1. Автомобиль OBD II с MAP и EGR работает немного грубо на холостом ходу с несколько повышенными показателями IAC. Лямбда — 0,99. В крейсерском режиме шероховатость исчезает, и лямбда увеличивается до 1.00. Расчет МАК на крейсерском рейсе правильный.
2. Несмотря на то, что он имеет значение лямбда 0,99, грузовик с MAF показывает неприемлемо завышенные показания выхлопной трубы HC и CO, снятые в условиях холостого хода с нагрузкой сразу после продолжительного круиза по шоссе.

Анализ и ответы

1. Клапан рециркуляции ОГ работает нормально, но, как показывает высокое значение лямбда, этот автомобиль работает на обедненной смеси. PCM вычитает топливо (отрицательное значение LTFT), но только до определенной точки (переключение STFT). Неисправность должна быть в датчике U2.Он смещен положительно, возможно, из-за частичного короткого замыкания между линией датчика и питанием нагревателя. Каталитический нейтрализатор все еще в порядке? Если показания NOx меньше, чем вдвое превышают предел, и если условия еще не повредили слой NOx, преобразователь может быть в состоянии адекватно компенсировать, как только он начнет получать правильную исходную смесь. Тем не менее, покупателя следует предупредить, что после замены датчика O2 потребуются дальнейшие испытания для оценки состояния преобразователя.
1. Что заставляет этот автомобиль работать на холостом ходу на холостом ходу, а на круизе? Мы знаем, что проблем с подачей топлива нет, и мы устранили систему рециркуляции отработавших газов.Проблема, скорее всего, не в грязных форсунках, поскольку реакция корректировки топливоподачи не согласуется между диапазонами скорости и нагрузки. Это не может быть утечка вакуума, так как реакция корректировки топливоподачи противоположна ожидаемой.
2. Этот грузовик имеет загрязненный MAF. MAF переоценивает воздушный поток на холостом ходу и занижает его на круизе, двойной удар! Разные производители разработали разные стратегии взвешивания данных после очистки кода. Некоторые могут по умолчанию использовать максимальную добавку топлива до + 25%, в то время как другие могут вернуться к нулевой коррекции; даже метод, используемый для очистки кодов, скажем, KOER vs.KOEO — может изменить полученную стратегию повторного обучения. В этом случае числа корректировки топлива — это недавно очищенный ответ PCM на исправный датчик O2. Но, поскольку мониторы O2 неполные, PCM еще недостаточно доверяет им, чтобы достичь правильного значения корректировки топлива.
2. Подсчет IAC — важный ключ к разгадке. В сочетании с показаниями лямбда они указывают на то, что двигатель компенсирует низкие обороты холостого хода, вызванные небольшой утечкой вакуума. Наиболее вероятный виновник — утечка системы рециркуляции отработавших газов. (Лямбда показывает богатую реакцию на пониженное абсолютное давление в коллекторе.Нормальная вакуумная утечка наружного воздуха приведет к более низким, а не более высоким показателям IAC.)
3. Смесь находится в пределах 1% стехиометрии. В предыдущем круизе преобразователь должен был нагреться до температуры. Что осталось, кроме плохого преобразователя?

The Critical Link

Современные системы управления подачей топлива обычно работают в диапазоне λ = 1 ± 0,01 в установившихся условиях. Но точно так же, как вам пришлось потратить время на сбор библиотеки заведомо хороших сигналов, прежде чем вы действительно сможете извлечь выгоду из использования осциллографа, вам нужно потратить некоторое время на тестирование заведомо хороших автомобилей в различных повторяемых и диагностически значимых условиях вождения. чтобы получить истинную пользу от лямбда-анализа.

Некоторые Хонды, оборудованные датчиками бедной смеси воздуха / топлива, например, обычно работают на чрезвычайно бедных лямбда-диапазонах, превышающих 1,63 в условиях круиза по шоссе. Настройщикам может потребоваться знать, что максимальная мощность обычно достигается при значении лямбда приблизительно 0,85 в условиях полной нагрузки. Разработка библиотеки заведомо хороших лямбда-значений станет еще более важной с появлением систем прямого впрыска бензина (GDI). Поскольку системы GDI используют стратифицированный заряд и переменную синхронизацию впрыска (а также более привычную переменную продолжительность впрыска), нормальные значения лямбда для этих систем могут приближаться к 2.0 при некоторых условиях. Поскольку широкодиапазонные датчики воздуха / топлива (WRAF) становятся все более распространенными, ожидайте, что значения лямбда будут принимать еще более широкий диапазон.

Заключение

Хотя пропуски зажигания могут сочетаться с нормальной работой с обратной связью (замкнутым контуром) для создания неожиданно богатого состояния, лямбда-анализ остается мощным диагностическим инструментом. Регулярное использование лямбда может быстро сузить вашу диагностику для многих жалоб на управляемость, решая проблемы со смесью в течение нескольких минут.Лямбда-анализ может быстрее, чем другие методы, выявить неисправности кислородного датчика, такие как смещение датчиков. Лямбда-анализ в сочетании с анализом корректировки топливоподачи часто позволяет быстро выявить загрязненные или неисправные датчики массового расхода воздуха. А лямбда-анализ в сочетании с обычными показаниями выхлопных газов может окончательно выявить неисправные каталитические нейтрализаторы за считанные секунды.

Работа лямбда-зонда | Строительство автомобилей

Любопытные автомобилисты давно слышали о таких системах, как антиблокировочная тормозная система (ABS) или система стабилизации Программа (ESP) и другие тоже.Сегодня мы поговорим о лямбда-зонде, рассмотрим принцип работы лямбда-зонда, узнаем, почему мы нужен лямбда-зонд, за что он отвечает и тд.

Каждый год, человечество все больше думает о сохранении окружающей среды, потому что не мало что было потеряно в прошлом, мы должны думать о будущем. В узаконивание жестких экологических стандартов для автомобилей привело к разработка и внедрение новых устройств, например каталитических нейтрализаторов.

Каталитический нейтрализатор

Каталитический нейтрализатор — устройство чья цель — снизить вредные выбросы в окружающую среду. Катализатор очень полезная вещь, только для ее правильной работы определенные условия должны наблюдаться. Состав топливно-воздушной смеси имеет огромное влияние на работа катализатора. Именно от качества топливовоздушной смеси срок службы катализатора зависит. Поэтому датчик лямбда был разработан, который отвечает за мониторинг состава одного и того же топливно-воздушная смесь.В простонародье его называют кислородным датчиком.

Это не секрет что датчик получил свое название от обозначения коэффициента превышения воздух, что обозначается греческой буквой лямбда. Лямбда-зонд используется для измеряет состав выхлопных газов и в дальнейшем способствует поддержанию оптимальный состав смеси топлива и воздуха. Оптимальное соотношение топливно-воздушная смесь обеспечит качественное сгорание, что снизит выброс вредных веществ в атмосферу.

Оптимальный состав топливовоздушной смеси — это когда 1 часть топлива приходится на 14,7 части воздуха, а лямбда — одна. На старых советских двигателях этого было сложно добиться. А в современных автомобилях для этого используются электронные системы впрыска топлива, которые взаимодействуют с лямбда-зондом.

Как лишний воздух измеряется в топливно-воздушной смеси?

Избыточный воздух в топливно-воздушная смесь измеряется путем определения содержания остаточного кислорода (O2) в выхлопных газах.Это также объясняет расположение датчика в выпускной коллектор сразу перед катализатором.

Читать сигнал от лямбда-зонда, блока управления электронной системы впрыска топлива (ECU), который отвечает за оптимизацию состава топливно-воздушной смеси, затем уменьшая, затем увеличивая подачу топлива в цилиндры двигателя.

Некоторые производители автомобилей пошли еще дальше и начали устанавливать два лямбда-зонда в выхлопной системе до и после катализатора.Для повышения точности приготовления горючей смеси и улучшения работы катализатора были установлены два лямбда-зонда.

Принцип работы лямбда-зонда

Схема кислородного датчика лямбда-зонда на основе диоксида циркония:

1 — твердый электролит; 2, 3 — внешний и внутренний электроды; 4 — заземляющий контакт; 5 — сигнальный контакт; 6 — выхлопная труба.

Самый качественное измерение выхлопных газов лямбда-зондом обеспечивается на температура 300-400 градусов Цельсия.При этой температуре цирконий электролит становится более проводящим, в результате чего выходное напряжение появляется на электродах датчика.

Поэтому при запуске и прогреве двигателя датчик не используется. На этих режимах работы двигателя контроль качества топливовоздушной смеси осуществляется датчиками положения дроссельной заслонки, датчиком температуры охлаждающей жидкости, датчиком частоты вращения коленчатого вала.

На схеме показано зависимость напряжения лямбда-зонда от коэффициента превышения воздух при температуре датчика 500-800 ° C.

За высокое качество работа датчика при низких температурах, используются принудительные нагревательные элементы.

Что будет, если лямбда-зонд не работает?

Если лямбда датчик щупа не работает, то компьютер выбирает средний рабочий параметры, считывающие данные из своей памяти. Параметры топливо-воздух смесь будет отличаться от идеальной.

Что вызовет отказ лямбда-зонда? Повреждение лямбда-зонда приведет к увеличению расхода топлива, двигатель будет работать неравномерно на холостом ходу, в выхлопных газах будет содержаться повышенный уровень СО, мощность двигателя упадет, но автомобиль будет в движении.Самостоятельно проверить лямбда-зонд достаточно сложно, поэтому лучше проконсультироваться со специалистами.

Жизнь Лямбда-зонд зависит от качества заливаемого топлива. Бывает, что достаточно немного заправок некачественным бензином и датчик становится непригодный для использования.