Кислородный датчик -принцип работы, диагностика неисправностей и замена

Несмотря на не слишком внушительные размеры и простоту устройства, кислородный датчик и, более известный как датчик лямбда-зонда играет не самую последнюю роль в работе двигателя автомобиля. Именно поэтому, его поломка может привести к довольно серьезным неприятностям, с которыми уже давно «воюют» владельцы инжекторных автомобилей. В этой статье речь пойдет о том, для чего предназначено данное устройство, как обнаружить поломку кислородного датчика и произвести соответствующую замену.

Зачем нужен кислородный датчик и как он работает?

Название «кислородный» для этого датчика является ошибочным, так как он реагирует совсем не на кислород. Датчик устанавливается в выхлопной системе автомобиля, возле катализатора и имеет один электрод, помещенный внутрь выхлопа. При прохождении выхлопных газов внутри системы, датчик «улавливает» не сгоревшие остатки топлива и электризуется, посылая небольшое напряжение на контроллер. Тот, на основе полученных данных, принимает наиболее рациональное решение о том, какое соотношение смеси должно быть выбрано для режима работы мотора, выбранного в данный промежуток времени. Контроллер всегда будет стараться выбрать идеальное соотношение, то есть количество бензина и подаваемого из атмосферы воздуха будет выбираться наиболее оптимальным, исходя из режима работы.

При отказе этого устройства, контроллер больше не получает важный сигнал и мгновенно переводит двигатель в аварийный режим работы. Соотношение бензина и воздуха больше не регулируется, и он подается в количествах, лишь необходимых для бесперебойной работы двигателя. Таким образом, расход увеличивается, а мотор работает в не самых приятных условиях. Данный режим предназначен для того, чтобы добраться до места ремонта.

Видео — Кислородные датички — какими они бывают

Неисправности кислородного датчика

Как и любой другой элемент автомобиля, кислородный датчик тоже имеет свойство выходить из строя. Чаще всего, об этом свидетельствует соответствующий сигнал на приборной панели автомобиля — «Check Engine». Это говорит о том, что двигатель перешел в аварийный режим работы. Чтобы убедиться в том, что проблема точно коснулась лямбда-зонд, необходимо провести электронную диагностику с помощью бортового компьютера. Код ошибки для вашего типа двигателя можно узнать из технической литературы к автомобилю. Если проблема действительно заключается в датчике кислорода, то необходимо произвести его срочную замену.

Почему датчик выходит из строя? Дело в том, что в выхлопных газах могут содержаться специальные примеси, которые отрицательно воздействуют на электроды устройства. Данные примеси попадают в выхлоп вместе с некачественным бензином, которым заправляют большинство российских автомобилей. Датчик быстро окисляется и перестает выдавать необходимые для контроллера показания. В конечном итоге, двигатель начинает переходить в аварийный режим.

Кроме некачественного бензина, датчик может сломаться из-за других неисправностей двигателя. Например, поврежденная прокладка ГБЦ, допускает попадание антифриза в камеру сгорания. Новое химическое вещество в выхлопной среде очень быстро выводит датчик из строя.

Замена кислородного датчика

В замене лямбда зонд, на самом деле, нет ничего конструктивно сложного. Автомобиль устанавливается на смотровую яму или эстакаду и полностью обездвиживается. Делается это для того, чтобы обезопасить его и мастеров от случайного перемещения автомобиля и травматизма.

С аккумулятора скиньте «минусовую» клемму, чтобы исключить возможность возникновения короткого замыкания при работе с электронными приборами. Контактный штекер датчика тоже отсоединяется, таким образом, датчик, с электрической точки зрения, полностью готов к замене.

Открутите датчик из катализатора с помощью соответствующего ключа. Выполнять данную работу нужно только на холодном двигателе, иначе есть риск получить серьезную термическую травму. Если устройство выкручивается с трудом или вообще не поддается, не нужно брать его «силой», так как есть риск очень хорошо испортить катализатор, и тогда неисправности выхлопной системы выйдут гораздо дороже. Если датчик «прикипел», обработайте его с помощью керосина или тормозной жидкости, в лучшем случае — WD-40. После этого, дайте ржавчине раскиснуть и тогда снова попробуйте открутить датчик. Обычно, после такой обработки, снять его становится не такой уж и большой проблемой.

Как только датчик будет выкручен, достаньте его штекер и вытащите из подкапотного пространства. Затем, закрутите новый датчик и подключите его. Старайтесь закручивать датчик как можно герметичнее, иначе есть риск получить «дыру» в выхлопе, а следовательно, неприятный звук работы двигателя.

На этом замена кислородного датчика завершена.

Принцип работы датчика Лямбда зонд

Любознательные автолюбители давно уже слышали о таких системах, как антиблокировочная тормозная система (ABS) или стабилизация курсовой устойчивости (ESP), да и о других тоже. Сегодня поговорим о датчике Лямбда зонд, рассмотрим принцип работы датчика Лямбда зонд, узнаем для чего надо датчик Лямбда зонд, за что он отвечает и так далее.

С каждым годом человечество все больше задумывается о сохранении окружающей среды, ведь не мало было упущено в прошлом, надо подумать и о будущем. Узаконивание жестких экологических норм относительно автомобилей, привело к разработке и применению новых устройств, таких как каталитические нейтрализаторы.

Каталитический нейтрализатор

Каталитический нейтрализатор – это устройство, назначение которого является снижение вредных выбросов в окружающую среду. Катализатор очень полезная вещь, только для его корректной работы следует соблюдать некоторые условия. Огромное влияние на работу катализатора оказывает состав топливно-воздушной смеси. Именно от качества топливно-воздушной смеси и зависит ресурс работы катализатора. Поэтому и был разработан датчик Лямбда зонд, который отвечает за контроль состава этой же топливно-воздушной смеси. В просто народе его называют датчик кислорода.

Что такое Лямбда зонд икак выглядит датчик Лямбда зонд?

Не секрет, что свое название датчик получил от обозначения коэффициента избытка воздуха, который обозначается греческой буквой Лямбда. Лямбда зонд применяется для измерения состава отработавших газов и содействует в дальнейшем для поддержания оптимального состава смеси топлива и воздуха. Оптимальное соотношение топливно-воздушной смеси обеспечит качественное сгорание, что уменьшит выброс вредных веществ в атмосферу.

Оптимальный состав топливно-воздушной смеси это когда на 14,7 частей воздуха приходится 1 часть топлива, при этом Лямбда равняется одному. На старых советских двигателях такого сложно было добиться. А в современных автомобилях для этого используют системы питания с электронным впрыском топлива, которая взаимодействует с датчиком Лямбда-зонд.

Как измеряется избыток воздуха в топливно-воздушной смеси?

Избыток воздуха в топливно-воздушной смеси измеряется путем определения в отработавших газах содержания остаточного кислорода (О₂). Этим объясняется и расположение датчика в выпускном коллекторе непосредственно перед катализатором.

Для считывания сигнала с Лямбда датчика используется электронный блок управления системы впрыска топлива (ЭБУ), который отвечает за оптимизацию состава топливно-воздушной смеси, то уменьшая, то увеличивая подачу топлива в цилиндры двигателя.

Некоторые производители автомобилей пошли еще дальше, и начали устанавливать по два Лямбда датчика в выхлопной системе, перед катализатором и после него. Два датчика Лямбда устанавливали для того, чтобы увеличить точность приготовления горючей смеси и улучшить работу катализатора.

Принцип работы лямбда-зонда

Схема датчика кислорода лямбда зонда на основе диоксида циркония: 1 – твердый электролит; 2, 3 – наружный и внутренний электроды; 4 – контакт заземления; 5 – сигнальный контакт; 6 – выхлопная труба.

Наиболее качественное измерение выхлопных газов Лямбда датчиком обеспечивается при температуре 300-400 градусов Цельсия. При такой температуре Циркониевый электролит становиться более проводимым, вследствие чего на электродах датчика появляются выходное напряжение.

Поэтому при запуске и прогреве двигателя датчик не используется. На этих режимах работы двигателя контроль качества топливно-воздушной смеси осуществляют датчики положения дроссельной заслонки, датчик температуры охлаждающей жидкости, датчик количества оборотов коленчатого вала.

На схеме представлена зависимость напряжения лямбда-зонда от коэффициента избытка воздуха при 500-800°С температуре датчика.

Для качественной работы датчика при низких температурах применяют принудительные нагревательные элементы.

Что будет если не работает датчик Лямбда?

Если не работает датчик лямбда зонд, тогда ЭБУ выбирает средние параметры работы, считывая данные с своей памяти. Параметры топливно-воздушной смеси будут разниться от идеальной.

К чему приведет поломка Лямбда датчика?

Поломка Лямбда датчика приведет к повышению расхода топлива, на холостом ходу двигатель будет работать неравномерно, в выхлопных газах будет содержаться повышенный уровень СО, упадет мощность двигателя, но автомобиль будет на ходу.

Самому проверить Лямбда датчик достаточно сложно, поэтому лучше проконсультироваться с специалистами.

Какой срок службы Лямбда датчика?

Срок службы Лямбда датчика зависит от качества заливаемого топлива. Бывает так, что достаточно нескольких заправок некачественным бензином и датчик приходит в негодность. Средний срок службы Лямбда датчика составляет от 40 до 80 тыс. км пробега.

Кислородные датчики

Часто задаваемые вопросы о кислородных датчиках.

Купить кислородный датчик можно в нашем интернет-магазине

Какие функции выполняет кислородный датчик?
Датчик кислорода определяет содержание кислорода в выхлопных газах и передаёт эту информацию блоку управления двигателем (компьютеру), который, в свою очередь, регулирует состав топливо/воздушной смеси. Кислородные датчики также называют лямбда-датчиком.  Лямбдой называют отношение реального количества воздуха к необходимому количеству воздуха. Если лямбда равна единице то состав топливо/воздушной смеси оптимален и составляет 1/14,7, если лямбда больше единицы – смесь бедная (много кислорода, мало топлива), если меньше единицы – смесь богатая (мало кислорода, много топлива).  Слишком большое количество кислорода в выхлопных газах говорит о бедности смеси (малом содержании топлива), что приводит к снижению мощности двигателя и пропускам в зажигании (двигатель “троит”). Слишком малое количество кислорода, свидетельствует о переобогащенной смеси (большом количестве топлива), что приводит к повышенному расходу топлива и повышению токсичности выхлопных газов.

Почему ломается кислородный датчик?
Воздействие высокой температуры, давления, вибрации и различных химических соединений на кислородный датчик приводят к постепенному выходу его из строя. После его поломки наблюдается повышенный расход топлива, снижение мощности двигателя, повышение токсичности выхлопных газов. Именно поэтому проверка работоспособности и при необходимости замена кислородного датчика является важным элементом технического обслуживании автомобиля.

Где расположен кислородный датчик?
Кислородный датчик определяет количество кислорода в выхлопных газах и располагается в выхлопной трубе. Практически все автомобили с бензиновым двигателем, выпущенные после 1986 года имеют как минимум один кислородный датчик. Большинство современных автомобилей имеют как минимум два кислородных датчика, один из которых расположен, как правило, после катализатора. Сигнал с посткаталитического (нижнего) кислородного датчика позволяет оценивать качество работы катализатора. Точное расположение кислородного датчика на конкретном автомобиле указывается в техническом руководстве к данному автомобилю.

Почему следует заменить неисправный кислородный датчик?
Замена неисправного кислородного датчика на новый датчик позволяет экономить топливо, улучшить динамику автомобиля, уменьшить токсичность выхлопных газов, является профилактикой преждевременного выхода из строя дорогостоящего катализатора.

Когда кислородный датчик нужно заменить?
Существуют рекомендованные интервалы замены кислородных датчиков, однако межсменные интервалы являются не единственными  критериями замены датчиков кислорода. Если имеются признаки повышенного расхода топлива, ухудшение динамики или экологических характеристик работы двигателя необходимо проверит работоспособность кислородного датчика. Следует учитывать, что кислородный датчик изнашивается постепенно, зачастую незаметно для хозяина автомобиля. Кислородные датчики с одним или двумя проводами при эксплуатации автомобиля в Европе или США требуют замены при пробеге в 50000-80000 км. 3- и 4-проводные датчики требуют замены после 100000 км пробега.

Виды кислородных датчиков.
Существует несколько классификаций автомобильных кислородных датчиков:
1. По количеству проводов: 1-,2-,3-,4-,5-,6-контактные датчики.
2. По дизайну сенсорного элемента: “пальчиковые” и пластинчатые
3. По способу крепления в выхлопную трубу: резьбовые и фланцевые.
4. По ширине измерений лямбды: узкополосные (детектируют лямбду при величине >1) и широкополосные (детектируют лямбду от 0,7 до 1.6).

Принцип работы кислородного датчика.
Принцип работы кислородного датчика – электрохимический. Большинство кислородных датчиков изготавливаются на основе оксида циркония ZnO2 (окислитель) и платины (катализатор химической реакции окислении/восстановления). При работе двигателя выделяются раскалённые выхлопные газы, имеющие сложный химический состав. Основными составляющими их являются азот N2, углекислый газ CO2, кислород O2 и вода h3O. Однако в выхлопных газах содержаться и недоокисленные продукты горения топлива — CO  и CH. Именно с недоокисленными продуктами вступает в реакцию окисления/восстановления оксид циркония кислородного датчика. Непременными условиями протекания этих химических реакций является высокая температура (360 градусов Цельсия) и присутствие катализатора (платина). При восстановлении двуокиси циркония ZnO2 в окись циркония ZnO возникает электрический ток, который детектируется на контактах кислородного датчика. Так как окись циркония ZnO, является недоокисленным продуктом, она постоянно стремится окислится в двуокись циркония ZnO2, поэтому при работе двигателя на поверхности кислородного датчика происходит постоянное чередования процессов окисления и восстановления, что детектируется как волнообразное изменение напряжения на контактах кислородного датчика. Напряжение генерируемое кислородным датчиком колеблется на уровне от 100 mV (бедная смесь) до 900 mV (богатая смесь). При оптимальном соотношении топливо/воздушной смеси датчик генерирует напряжение порядка 465 mV.

Количество проводов, которые имеет кислородный датчик, может колебаться от одного до пяти и даже шести. Этот внешний признак отражает особенности внутреннего устройства кислородного датчика.
Одноконтактные датчики – имеют один сигнальный провод, по которому передаются генерируемые датчиком электрические импульсы.
Двухконтактные датчики – имеют один сигнальный провод и один провод “на массу” (дублирует заземление через корпус датчика). Заземляющий провод позволяет более точно оценивать показания сигнального провода блоком управления двигателем.
Трёхконтактные датчики – имеют один сигнальный провод, один провод “на массу” и один провод на нагревательный элемент. Эти датчики характеризуются следующими достоинствами:
1. Короткое время достижения датчиком рабочей температуры (более 350 градусов) вследствие чего снижается количество вредных выбросов при работе холодного двигателя;
2. увеличивается срок службы датчика, так как у нагреваемых датчиков изменение температуры происходит, более плавно, чем у датчиков без нагревательного элемента;
3. датчики, снабжённые нагревательным элементом, имеют менее строгие требования к месторасположению в выхлопной системе, что упрощает их техобслуживание. 
Мощность нагревательного элемента в кислородном датчике составляет либо 12Вт, либо 18Вт. Следует учитывать, что установка датчика с неправильно подобранной мощностью нагревательного элемента может привести к перегреву датчика и быстрому выходу его из строя.
Четырёхконтактные датчики – обязательно имеют один сигнальный провод,  один питающий на нагревательный элемент и один заземляющий провод. Функция последнего провода может быть различной и зависит от особенностей устройства системы управления конкретным двигателем. Четвёртый провод может быть либо ещё одним заземляющим (в случаях, когда заземление через корпус датчика не предусмотрено), либо питающим проводом для второго нагревательного элемента. Следует учитывать, что при ошибочной установки датчика с заземлением на корпус вместо датчика без заземления на корпус или наоборот может привести к тому, что блок управления двигателем не распознает сигналы, поступающие с кислородного датчика.

Принцип работы, типы и применение

В настоящее время автомобильными двигателями можно управлять с помощью различных типов датчиков. Эти датчики контролируют производительность и выбросы двигателя. Когда датчик не дает точных данных, возникает множество проблем, таких как управляемость, увеличение расхода топлива и отказ от выбросов. Одним из основных датчиков, используемых в автомобилях, является датчик кислорода, химическая формула которого — o2. Первый кислородный датчик был изобретен в 1976 году в автомобиле Volvo 240.В 1980 году автомобили в Калифорнии использовали эти датчики для снижения выбросов.

Что такое датчик кислорода?

Датчик кислорода — это один из типов датчиков, который используется в выхлопной системе автомобиля. Размер и форма этого датчика похожи на свечу зажигания. В зависимости от расположения по отношению к каталитическому нейтрализатору этот датчик может быть расположен до (перед преобразователем) или после (после) преобразователя. Большинство автомобилей, спроектированных после 1990 года, включают датчики o2 на входе и выходе.

Кислородные датчики, используемые в автомобилях: один датчик расположен перед каталитическим нейтрализатором, а другой — в каждом выпускном коллекторе автомобиля. Но максимальное количество этих датчиков в автомобиле во многом зависит от двигателя, модели, года выпуска. Но большинство автомобилей имеют 4 датчика

Принцип работы

Принцип работы датчика o2 заключается в проверке количества кислорода в выхлопных газах. Во-первых, этот кислород был добавлен в топливо для хорошего зажигания.Связь с этим датчиком может осуществляться с помощью сигнала напряжения. Таким образом, кислородный статус в выхлопе будет определяться компьютером автомобиля.

Компьютер регулирует смесь топлива или кислорода, подаваемую в двигатель автомобиля. Расположение датчика до и после каталитического нейтрализатора позволяет поддерживать гигиену выхлопных газов и проверять эффективность преобразователя.

Типы кислородных датчиков

Кислородные датчики подразделяются на два: бинарные выхлопные газы и универсальные выхлопные газы.

1). Двоичный датчик кислорода в выхлопных газах

Двоичный датчик выдает изменение электрического напряжения при температуре 350 ° C в зависимости от уровня кислорода в выхлопных газах. Он сравнивает остаточное содержание кислорода в выхлопных газах с уровнем кислорода в окружающем воздухе и распознает переход от недостатка воздуха к избытку воздуха и наоборот.

2). Universal Exhaust Gas

Этот датчик очень точен при расчете соотношений недостатка и избытка воздуха или топлива.Он имеет лучший расчетный диапазон и также подходит для использования в бензиновых и дизельных двигателях.

Признаки неисправности датчика

Неисправный датчик можно найти по следующим признакам.

• Поломка для превышения анализа выбросов
• Расход топлива может быть уменьшен.
• Лампа двигателя не горит.
• Плохая работа, глохнет и грубая работа на холостом ходу.
• Средство проверки кода, распознающее неисправность датчика

Приложения

Сферы применения кислородных датчиков включают судовое дыхание, мониторинг быстрой реакции, лабораторные исследования и разработки, мониторинг топливного бака, особые углеводородные среды, долгосрочный мониторинг процедур, ферментацию, упаковку пищевых продуктов и Упаковка для напитков, фармацевтика и медицина и т. Д.

Итак, это все об обзоре кислородного датчика. Эти датчики доступны в двух вариантах: датчик имбирного типа и планарный датчик. Вот вам вопрос, в чем преимущества кислородного датчика?

: как они работают и что они делают

Что такое датчик кислорода?

Датчик кислорода (обычно называемый «датчиком O2», поскольку O2 — это химическая формула кислорода) установлен в выпускном коллекторе транспортного средства для контроля количества несгоревшего кислорода в выхлопных газах, когда выхлопные газы выходят из двигатель.

Где расположены датчики кислорода?

Количество кислородных датчиков в автомобиле варьируется. Каждый автомобиль, выпущенный после 1996 года, должен иметь кислородный датчик перед каждым каталитическим нейтрализатором и после него.Таким образом, в то время как большинство транспортных средств имеют два датчика кислорода, двигатели V6 и V8, оснащенные двойным выхлопом, имеют четыре датчика кислорода — один перед каталитическим нейтрализатором и за ним на каждом ряду двигателя.

Для чего нужен датчик кислорода?

Датчики кислорода работают, вырабатывая собственное напряжение при нагревании (примерно 600 ° F). На конце датчика кислорода, который подключается к выпускному коллектору, находится циркониевая керамическая груша. Внутренняя и внешняя поверхность колбы покрыта пористым слоем платины, которая служит электродами.Внутренняя часть колбы вентилируется изнутри через корпус датчика в атмосферу. Когда внешняя часть баллона подвергается воздействию горячих газов выхлопных газов, разница в уровнях кислорода между баллоном и внешней атмосферой внутри датчика вызывает прохождение напряжения через баллон. Если соотношение топлива бедное (недостаточно топлива в смеси), напряжение относительно низкое — примерно 0,1 вольт. Если соотношение топлива богатое (слишком много топлива в смеси), напряжение относительно высокое — примерно 0.9 вольт. Когда топливно-воздушная смесь находится в стехиометрическом соотношении (14,7 частей воздуха на 1 часть топлива), датчик кислорода выдает 0,45 вольт.

Верхний кислородный датчик (кислородный датчик 1)

Кислородный датчик 1 — это верхний кислородный датчик по отношению к каталитическому нейтрализатору. Он измеряет соотношение воздух-топливо в выхлопе, выходящем из выпускного коллектора, и отправляет сигналы высокого и низкого напряжения в модуль управления трансмиссией для регулирования топливовоздушной смеси.Когда модуль управления трансмиссией получает сигнал низкого напряжения (обедненной смеси), он компенсирует это за счет увеличения количества топлива в смеси. Когда модуль управления трансмиссией получает сигнал высокого напряжения (богатый), он обедняет смесь, уменьшая количество топлива, которое он добавляет в смесь. Использование модулем управления трансмиссией входных сигналов кислородного датчика для регулирования топливной смеси известно как замкнутый контур управления с обратной связью. Эта работа с замкнутым контуром приводит к постоянному переключению между богатой и обедненной смесью, что позволяет каталитическому нейтрализатору минимизировать выбросы за счет поддержания надлежащего баланса общего среднего отношения топливной смеси.Однако при запуске холодного двигателя или выходе из строя кислородного датчика модуль управления трансмиссией переходит в режим разомкнутого контура. В режиме разомкнутого контура модуль управления трансмиссией не получает сигнал от кислородного датчика и заказывает фиксированную богатую топливную смесь. Работа без обратной связи приводит к увеличению расхода топлива и выбросов. Многие новые кислородные датчики содержат нагревательные элементы, которые помогают им быстро достичь рабочей температуры, чтобы свести к минимуму время, затрачиваемое на работу без обратной связи.

Нижний датчик кислорода (датчик кислорода 2)

Датчик кислорода 2 является нижним датчиком кислорода по отношению к каталитическому нейтрализатору. Он измеряет соотношение воздух-топливо на выходе из каталитического нейтрализатора, чтобы убедиться, что каталитический нейтрализатор работает должным образом. Каталитический нейтрализатор поддерживает стехиометрическое соотношение воздух-топливо 14,7: 1, в то время как модуль управления трансмиссией постоянно переключается между богатой и обедненной воздушно-топливной смесью из-за входного сигнала от верхнего кислородного датчика (датчик 1).Следовательно, нижний кислородный датчик (датчик 2) должен выдавать стабильное напряжение примерно 0,45 В.

3 Методы измерения концентрации растворенного кислорода

Растворенный кислород (DO) и качество воды

Растворенный кислород — это ключевой показатель качества воды, на который полагаются в различных применениях. При промышленной очистке воды уровень растворенного кислорода может быть индикатором проблем с качеством воды, которые приводят к коррозии оборудования. В аквакультуре, транспортировке рыб и аквариумах контролируется растворенный кислород, чтобы гарантировать, что водные виды имеют достаточно кислорода в своей среде обитания для выживания, роста и воспроизводства.На городских водоочистных сооружениях растворенный кислород в сточных водах контролируется во время процессов аэрационной очистки воды.

Измерение концентрации растворенного кислорода

Концентрация растворенного кислорода в воде может отбираться или контролироваться непрерывно с помощью датчика растворенного кислорода. Как работает зонд растворенного кислорода? Ответ на этот вопрос зависит от типа используемого датчика растворенного кислорода. Имеющиеся в продаже датчики растворенного кислорода обычно делятся на 3 категории:

• Гальванические датчики растворенного кислорода
• Полярографические датчики растворенного кислорода
• Оптические датчики растворенного кислорода

Принцип работы каждого типа датчика растворенного кислорода немного отличается.Следовательно, каждый тип датчика растворенного кислорода имеет преимущества и недостатки в зависимости от приложения измерения воды, в котором он будет использоваться.

Принцип работы электрохимического датчика растворенного кислорода:

Гальванические датчики растворенного кислорода и полярографические датчики растворенного кислорода являются типами электрохимических датчиков растворенного кислорода. В электрохимическом сенсоре DO растворенный кислород диффундирует из образца через кислородопроницаемую мембрану в сенсор.Оказавшись внутри датчика, кислород подвергается химической реакции восстановления, которая дает электрический сигнал. Этот сигнал можно прочитать с помощью прибора для измерения растворенного кислорода.

Сравнение полярографических и гальванических датчиков DO:

Различие между гальваническим датчиком DO и полярографическим датчиком DO состоит в том, что полярографический датчик DO требует подачи на него постоянного напряжения. Он должен быть поляризованным. Напротив, гальванический датчик DO является самополяризованным из-за свойств материала анода (цинк или свинец) и катода (серебро).Это означает, что, хотя гальванические датчики DO можно использовать сразу после калибровки, полярографическим датчикам требуется 5-15 минут для прогрева.

Принцип работы оптического датчика растворенного кислорода:

Оптический датчик растворенного кислорода не имеет анода или катода, и кислород не уменьшается во время измерения. Вместо этого колпачок сенсора содержит люминесцентный краситель, который светится красным при воздействии синего света. Кислород влияет на люминесцентные свойства красителя, и этот эффект называется «тушение».Фотодиод сравнивает «гашеную» люминесценцию с эталонным показанием, что позволяет рассчитать концентрацию растворенного кислорода в воде.

Сравнение оптических и гальванических датчиков растворенного кислорода:

Как оптическое измерение растворенного кислорода, так и гальваническое измерение растворенного кислорода имеют преимущества и преимущества. Хорошей новостью является то, что обе технологии предлагают одинаковый уровень точности при измерении концентрации растворенного кислорода. Это справедливо для широкого диапазона значений измерения: полевые испытания показали аналогичные результаты для оптических и гальванических датчиков DO от ~ 1 мг / л до 14 мг / л.

Одно из различий между оптическими и гальваническими датчиками DO состоит в том, что гальванические датчики DO проявляют зависимость от потока. Это означает, что для поддержания точности измерений требуется минимальная скорость притока (2 дюйма / сек для моделей Sensorex). Оптические датчики DO не требуют минимальной скорости притока.

Некоторые компоненты пробы могут влиять на точность измерения. Сероводород, например, соединение, обнаруженное в сточных водах, дне озер и заболоченных землях, может проникать через мембрану гальванического датчика.Оптический датчик растворенного кислорода будет лучшим выбором в этих условиях, поскольку эти датчики не подвержены влиянию H ₂ S.

Одно из преимуществ гальванических датчиков DO перед оптическими датчиками DO состоит в том, что гальванические датчики DO имеют более быстрый отклик. время. Гальванические датчики DO реагируют в 2-5 раз быстрее, чем оптические датчики DO, в зависимости от материала мембраны. Это ограничение оптических датчиков DO является более обременительным в приложениях, в которых будет выполняться большое количество измерений образцов.Время отклика обычно не является ограничивающим фактором при выборе датчика DO для непрерывного мониторинга.

Сравнение полярографических, гальванических и оптических датчиков растворенного кислорода:

В таблице ниже суммированы преимущества и недостатки трех основных методов измерения концентрации растворенного кислорода в воде:

5 Признаков неисправного датчика кислорода (и стоимость замены в 2020 г.)

Последнее обновление: 25 мая 2020 г.

В этой статье мы рассмотрим очень важный датчик в двигателе автомобиля, называемый «датчик кислорода». обычно называют датчиком O2. После этого вы должны знать основную функцию, принцип работы, плохие симптомы и среднюю стоимость замены кислородного датчика.

Ищете хорошее онлайн-руководство по ремонту? Щелкните здесь, чтобы увидеть 5 лучших вариантов.

Как работает датчик кислорода

Двигатель внутреннего сгорания вашего автомобиля всегда будет производить выхлопные газы после воспламенения топливно-воздушной смеси в его цилиндрах. Эти газы содержат много разных элементов, таких как углерод и кислород.

В выпускном коллекторе есть компонент, называемый датчиком кислорода, который отслеживает уровень кислорода в этих выхлопных газах, когда они выходят из двигателя. Это кислород, который не сгорел при первоначальном сгорании воздуха и топлива.

После того, как датчик кислорода определяет уровень кислорода, он отправляет эту информацию обратно в модуль управления двигателем. Это, конечно же, центральный компьютер, который управляет всеми системами в автомобиле и обменивается данными с множеством различных датчиков, которые находятся внутри них.

Когда модуль управления двигателем получает информацию об уровне кислорода в выхлопных газах, он будет знать, сжигает ли двигатель слишком много топлива или слишком мало топлива.

Например, если в цилиндрах камеры больше воздуха, чем топлива, это приведет к обедненному сгоранию.

Выхлопные газы, выделяющиеся в результате такого сгорания, содержат больше кислорода. Как только кислородный датчик обнаружит это и передаст данные в модуль управления двигателем, компьютер произведет надлежащие корректировки синхронизации топливных форсунок и работы двигателя.

Таким образом, воздушно-топливная смесь в двигателе будет наилучшим образом пригодна для сгорания.

Top Bad O2 Sensor Признаки

Датчик кислорода является жизненно важным компонентом двигателя.Если что-то может вызвать неисправность кислородного датчика, это может помешать всему процессу внутреннего сгорания. Тогда у вас могут возникнуть всевозможные проблемы с двигателем во время вождения.

К счастью, эти симптомы достаточно легко распознать, чтобы вы знали, что проблема существует где-то в вашем двигателе или в его соответствующих компонентах.

Ниже приведены 5 основных симптомов неисправного или изношенного датчика O2. Хотя этот датчик не является обычным явлением, это может произойти, если вы держите свой автомобиль в течение длительного времени.

# 1 — Проверьте свет двигателя

Как уже упоминалось, кислородный датчик оказывает сильное влияние на процесс сгорания воздуха и топлива. Если датчик обнаруживает, что в выхлопных газах после сгорания меньше кислорода, модуль управления двигателем попытается исправить это.

Но если датчик кислорода не работает должным образом, модуль управления двигателем не узнает, как исправить эту проблему. В результате производительность двигателя снизится.

Затем модуль определит наличие какой-либо проблемы с двигателем.При этом на приборной панели загорается сигнальная лампа Check Engine. Код P0172 — это пример кода, который может указывать на проблему с датчиком кислорода.

# 2 — Плохая экономия топлива

Если в любом из цилиндров сгорания присутствует обогащенная смесь воздуха и топлива, это означает, что топлива в нем больше, чем воздуха. Датчик кислорода не обнаружит этого, если он вышел из строя.

Тогда у вас возникнет ситуация, когда в двигателе сжигается больше топлива, чем необходимо.Результат — плохая экономия топлива и большие деньги, потраченные на газ.

# 3 — Неровная работа на холостом ходу

Неровная работа двигателя на холостом ходу означает, что ваш двигатель не работает стабильно, когда автомобиль припаркован или остановлен. Нормальная скорость вращения двигателя на холостом ходу ниже 1000. Но если частота вращения вашего двигателя достигает, например, 2000 или 3000, то у вас грубая проблема с холостым ходом.

Это может быть признаком многих проблем в автомобиле, включая неисправный датчик кислорода. Модулю управления двигателем будет труднее управлять синхронизацией двигателя.Тогда у вас будут интервалы горения, которые вызовут пропуски зажигания.

# 4 — Слабая работа двигателя

Каждый раз, когда происходит вмешательство в нормальный процесс сгорания двигателя, вы будете испытывать снижение производительности двигателя. Вот что произойдет, если у вас плохой датчик кислорода.

Вы будете знать, что это происходит во время вождения. Когда вы нажимаете на педаль газа, ускорение будет ограниченным или отсутствовать вообще.

# 5 — Неудачный тест на выбросы

Поскольку датчик кислорода расположен в коллекторе выхлопной системы, он может помочь в контроле выбросов.Если вы живете в штате, который требует регулярных проверок выбросов, вы можете обнаружить, что у вас плохой датчик кислорода, если в конечном итоге не пройдете проверку на выбросы.

Это может не обязательно быть связано с датчиком кислорода, но вы узнаете, как только механик проверит, почему ваш автомобиль не прошел тест.

Читайте также: Что происходит, когда цепь привода ГРМ разрывается во время вождения

Стоимость замены кислородного датчика

Не ждите, чтобы заменить датчик O2.Как только вы убедитесь, что ваш кислородный датчик виноват в этих симптомах, пора немедленно заменить этот датчик.

В противном случае вы можете серьезно повредить двигатель. Тогда вы будете смотреть на тысячи долларов затрат на ремонт. Заменить кислородный датчик настолько просто и доступно. У вас действительно нет оправдания, чтобы этого не сделать.

Средняя стоимость замены кислородного датчика составляет от 250 до 400 долларов, в зависимости от марки и модели вашего автомобиля.Стоимость деталей составляет от 130 до 250 долларов, а затраты на рабочую силу — от 120 до 150 долларов.

За средний автомобиль эконом-класса вам нужно будет заплатить только по нижней границе общего предполагаемого ценового диапазона (250 долларов США). Это не большие вложения, когда речь идет о защите двигателя и выхлопной системы и поддержании ее работы в оптимальном состоянии.