Лямбда-зонд

Практически на всех современных автомобилях установлен специальный прибор лямбда-зонда. Определяет уровень кислорода в активной зоне двигателя. В статье пойдет речь о том, какие функции выполняет это устройство, по каким причинам оно может выйти из строя и как его пошагово заменить.

Лямбда-зонд (датчик кислорода в автомобиле) – что это

Зачем нужен лямбда-зонд

Лямбда-зонд (датчик кислорода) представляет собой небольшое устройство, входящее в состав выхлопной системы автомобиля. Его основная функция заключается в контроле уровня кислорода в выхлопных газах, образующихся в результате сгорания топлива в двигателе внутреннего сгорания. Устройство выглядит как небольшая трубка с проводами. Подключается к двум системам машины:

  • С одной стороны, к выхлопной трубе каталитического нейтрализатора перед коллектором. В трубе делается резьбовое отверстие, в которое вкручивается датчик.
  • С другой стороны, к электрическому разъему, который подключен к электронному блоку управления (ЭБУ) двигателя. Зонд имеет форму вилки с четырьмя штырями, а разъем плоский с четырьмя отверстиями.

Датчик кислорода в автомобиле ставится в любом транспортном средстве. Это автомобили, грузовики, автобусы, спецтехника. Большинство лямбда-зондов рассчитаны на 60-80 тысяч километров пробега. Если устройство выходит из строя, его необходимо отремонтировать или заменить. При отсутствии работающего устройства большинство современных автомобилей переходят в аварийный режим.

Зачем нужен лямбда-зонд

Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо понимать физику сгорания топлива в двигателе. Эффективное сгорание топлива в двигателе требует присутствия двух компонентов: топлива и кислорода. Топливо поступает в активную зону с помощью форсунок, соединенных с топливным баком. Уровень кислорода контролируется прибором ДМРВ.

Физические эксперименты показывают, что оптимальный уровень сгорания топлива достигается при наличии в активной зоне 14,7 частей воздуха и 1 части топлива. Это отношение называется лямбда-коэффициентом и обозначается греческой буквой λ. Если в активной зоне кислород по отношению к топливу находится в соотношении ровно 14,7 к 1, то показатель степени λ равен единице.

Сценарии сжигания топлива в зависимости от того, достигается ли там оптимальное соотношение топливо/кислород:

  • λ меньше 1. В ядре отсутствует кислород. Часть топлива не сгорает (недостаток кислорода), что вызывает увеличение расхода топлива.
  • λ равно 1. Это оптимальный сценарий. Топливо полностью сгорает в активной зоне и двигатель работает стабильно без рывков.
  • λ больше 1. В активной зоне топливо сгорает быстро, так как его не хватает (а кислорода, наоборот, много). Мотор начинает дергаться, что ухудшит работу машины.

Лямбда-зонд не регулирует количество кислорода и топлива в активной зоне. Рассчитывает концентрацию кислорода в выхлопных газах и отправляет эту информацию в ЭБУ двигателя. Если кислорода слишком много или слишком мало, электронный блок уменьшает или увеличивает подачу топлива, что приводит к доведению соотношения топливо/кислород до нормативного значения λ.

Механика лямбда-зонда:

  1. При работе двигателя внутреннего сгорания топливо (бензин, дизель) впрыскивается через форсунки в активную зону двигателя. При сгорании образуются газы, которые попадают в выпускной коллектор, имеющий форму трубы. Часть газов попадает в активную зону лямбда-зонда.
  2. Прибор определяет количество кислорода в выхлопных газах и сравнивает его с нормативными значениями. Если кислород содержит оптимальное количество (14,7 к 1), то ничего не происходит и прибор не подает сигнал на блок управления двигателем. Газы попадают в фильтровальную камеру (обычно это катализатор).
  3. Если лямбда-зонд отклонился от стандартных показаний (вверх или вниз), он отправит электрический сигнал на ЭБУ двигателя. Затем блок посылает сигнал на форсунки, что вызывает уменьшение или увеличение количества впрыскиваемого топлива. Теперь топливо сгорает и попадает в активную зону лямбда-зонда и цикл повторяется.
  4. На многих современных машинах устанавливается не один, а два лямбда-зонда. Второе устройство ставится сразу после катализатора. Второй лямбда-зонд выполняет другую функцию – позволяет определить качество очистки газа в катализаторе, чтобы при необходимости изменить режим его работы. Он также может сообщить водителю, что с устройством что-то не так.

Примечание! Это же устройство используется в качестве второго лямбда-зонда. Он имеет схожую структуру, работает по тем же принципам, так же подключается к автомобилю и т.д. Отличается функциональностью и расположением.

Виды лямбда-зондов

Типы лямбда-зондов

  • Цирконий. Ящик изготавливается на металлической основе (обычно стальной). Он содержит керамический блок, на который напылен компаунд на основе циркония. Сверху установлены тонкие платиновые пластины, способные генерировать электрический ток (они выполняют роль электродов). Устройство работает при температуре 300-350 градусов. Нагрев газа не предусмотрен из-за легкоплавкости циркония и отдельных элементов лямбда-зонда.
  • Титан. Дизайн аналогичен предыдущей модели, однако покрытие выполнено на основе титана. Этот металл относится к категории тугоплавких, поэтому в титановом лямбда-зонде дополнительно установлен нагревательный элемент. Нагреватель повышает температуру газа в активной зоне. Это позволяет получить более точные значения газовой смеси, увеличивает срок службы зонда.
  • Широкополосный. Циркониевые и титановые лямбда-зонды, о которых мы говорили ранее, обычно выполняются в виде узкополосных приборов. Но есть и широкополосные устройства (на основе циркония и титана). Они содержат две дополнительные клетки, выполняющие ряд вспомогательных, но крайне важных функций. Они серьезно улучшают качество измерений, увеличивают срок службы прибора и т.д.

Учитывая выбор, предпочтение следует отдавать широкополосным устройствам на основе титана. Они дорогие, но обеспечивают высочайшее качество измерений и имеют длительный срок службы.

Как работает датчик кислорода автомобиля

Как работает автомобильный кислородный датчик

Чтобы понять принцип работы лямбда-зонда, нужно знать его устройство. Основные элементы:

  • Рамки. Он имеет полую цилиндрическую форму, внутри него находятся функциональные элементы лямбда-зонда. Обычно изготавливается на основе стали.
  • Резьбовое уплотнение. Устанавливается на одном из краев лямбда-зонда. Резьба используется для крепления детали к трубке, имеющей соответствующие углубления.
  • Керамический наконечник с защитным экраном. Находится рядом с печатью. Он имеет керамическое основание, содержащее чувствительные элементы на основе оксида циркония/титана и тонкий слой платины. Необходим для сбора выхлопных газов. Он может генерировать электрический ток (действует как электрод).
  • Внешний экран. Установленный в центре корпуса, он содержит покрытие на основе диоксида циркония или титана. Он может генерировать электрический ток (действует как электрод).
  • Выходные провода. Прикреплен к другой стороне коробки. Они передают электрический сигнал, если он есть, на ЭБУ двигателя. Общее количество кабелей может быть от 2 до 4.
  • Нагревательный элемент. Прикрепленный к корпусу лямбда-зонда, он способен нагревать тело. Это повышает качество анализа газов и продлевает срок службы лямбда-зонда.
  • Датчик также содержит другие вспомогательные элементы. Это электрические провода для передачи импульсов внутри щупа, токоприемника, гильзы и другие.

Механизм лямбда-зонда прост. Внешний экран контактирует с атмосферным воздухом, а внутренний экран контактирует с выхлопными газами. При температуре датчика 300-350 градусов между внутренним и внешним экраном возникает разность потенциалов из-за неравномерного содержания кислорода в воздухе/газах. Чем больше разница, тем сильнее напряжение. Образовавшийся электрический ток подается на провода, которые по проводам передаются на ЭБУ двигателя.

Неисправен лямбда-зонд: причины и ремонт

Лямбда-зонд выходит из строя по разным причинам. Это высокие нагрузки на выхлопную систему автомобиля, повреждение электропроводки, использование некачественного бензина и другие. Далее мы рассмотрим основные сценарии появления отказов, а также узнаем, как решаются эти проблемы с помощью лямбда-зонда.

Образование нагара

Нагар в лямбда-зонде

Одной из самых частых причин выхода из строя лямбда-зонда является образование слоя нагара в районе активной зоны запчасти. При слишком резком пуске двигателя небольшие порции бензина попадают в выхлопную систему автомобиля и оседают там на поверхности лямбда-зонда. Нагар образуется и по другим причинам – использование некачественного топлива, неправильный запуск двигателя.

Поломка устанавливается по следующим признакам:

  1. Мотор работает с небольшими рывками.
  2. Зажигание часто выходит из строя.
  3. Периодически мигает индикатор «Check Engine”.

Связанная статья: Check Engine Light: причины и лучшие решения

Для решения этой проблемы рекомендуется снять старый и установить новый лямбда-зонд. Вы также можете попробовать почистить наконечник самостоятельно. Это делается так:

  1. Разберите устройство, аккуратно снимите защитный колпачок.
  2. Налейте в емкость 80-100 мл ортофосфорной кислоты.
  3. Наденьте на емкость крышку так, чтобы ее край был снаружи (например, привяжите ее к чему-нибудь).
  4. Через 20-30 минут снимите датчик, промойте водой и высушите.
  5. Установите наконечник на место, нанесите защитную пасту и сварите конструкцию (например, аргонной сваркой).

Перегрев устройства

Перегрев лямбда-зонда

Лямбда-зонд может временно выйти из строя из-за перегрева выхлопной системы. Ключевое слово здесь «временно»: при увеличении нагрузки начинает мигать кнопка «Check Engine». Пока при обычной езде этой проблемы не наблюдается. Это связано с тем, что в автомобилях устанавливаются датчики на основе циркония и эти лямбда-зонды не могут работать при высоких температурах. Это приводит к выходу устройства из строя.

Перегрев устанавливается по следующим признакам:

  • Проблема возникает только при высоких нагрузках (езда на высокой скорости, подъем в гору).
  • Расходы на топливо растут.
  • Ухудшаются характеристики ускорения и торможения системы.

Для решения этой проблемы рекомендуется удалить циркониевый и установить титановый лямбда-зонд. Иногда это не помогает, например, если система автомобиля в целом не выдерживает высоких нагрузок (и не только лямбда-зонд). В этом случае просто уменьшите уровень заряда, чтобы исправить проблему (например, ездите медленнее).

Повреждение электропроводки

Обрыв проводки к кислородному датчику

Еще одна популярная причина выхода из строя лямбда-зонда – повреждение проводки. Каждое устройство оснащено электрическими проводами (от 2 до 4), передающими сигнал на блок управления двигателем. При повреждении проводки сигнал становится нестабильным, вызывая дисбаланс в работе двигателя. Повреждения тросов обычно носят механический характер (например, водитель попал в аварию).

Повреждение электропроводки устанавливается по следующим признакам:

  • Двигатель работает с перебоями, возможно проблемы с зажиганием.
  • Заметно увеличился расход топлива.
  • Лампа «Check Engine» периодически загорается, но потом гаснет.

При повреждении троса рекомендуется установить новый лямбда-зонд. Вы можете заменить поврежденный участок схемы, если у вас завалялись провода от старого пробника. Для ремонта из системы вынимается старый кислородный датчик, затем отрезается старый поврежденный элемент (с соединительной вилкой или без нее). На его место устанавливается неповрежденная электропроводка старого лямбда-зонда.

Выход из строя нагревателя

Устройство лямбда-зонда

Еще одна причина выхода из строя лямбда-зонда – выход из строя нагревательного элемента. Выход из строя нагревателя не всегда приводит к отключению датчика. Этот дефект обычно не дает о себе знать при малых нагрузках, но при средних и высоких нагрузках проявляется. Основные признаки неисправности ТЭНа:

  • При повышенной нагрузке двигатель начинает глохнуть.
  • Повышенный расход топлива при подъеме в гору или быстрой езде.
  • Запчасть куплена давно (примерный пробег — 30-50 тысяч километров).

ТЭН прочно закреплен внутри лямбда-зонда, поэтому разобрать запчасть и восстановить поврежденный ТЭН затруднительно. Если у вас есть такая проблема, купите новую трубку и поставьте ее вместо старой. Если не планируете ездить с большими нагрузками, то можно и не заменять. То есть можно ездить с поврежденным лямбда-зондом до полного выхода его из строя.

Срок службы лямбда-зонда

Срок службы устройства зависит от многих параметров. Это качество запчастей, чистота используемого топлива, характер управления автомобилем водителем, уровень заправки. Большинство циркониевых приборов рассчитаны на 60-80 тысяч километров пробега. Узкополосный титан и широкополосный титан работают до 100 и 120 тысяч километров. Срок годности можно узнать в инструкции к устройству, а также уточнить у продавца при покупке.

В случае обычного некоммерческого использования машины (то есть не для перевозки грузов, а для доставки пассажиров) устройство работает 1-3 года. Поэтому рекомендуется держать под рукой пару запасных устройств, чтобы в случае необходимости всегда можно было быстро заменить испорченное устройство. Также следуйте советам и рекомендациям, которые продлят срок службы датчика:

  • Заправляйте двигатель только качественным чистым бензином (класса не ниже А-92). Заправляйтесь на надежных заправках, не доверяйте горячим частникам и интернет-магазинам.
  • Если вы попытались запустить двигатель, но он не завелся, то вторую попытку следует повторить через 25-30 секунд (но не раньше). В противном случае в датчик попадет неиспользованный бензин, что приведет к его повреждению.
  • Не используйте герметики для фиксации лямбда-зонда. При нагреве двигателя может произойти вулканизация герметиков, что будет иметь непоправимые последствия не только для датчика, но и для всего автомобиля.
  • Периодически осматривайте место соединения устройства с трубой, по которой идут выхлопные газы. Оптимальная частота проверок – каждые 15-20 тысяч километров пробега.

Замена лямбда-зонда

Ничего сложного в замене нет. Перед проведением работ поставьте машину на подъемник, а также купите новое устройство. Ниже рассмотрен примерный алгоритм замены детали.

  • Датчик устанавливается перед каталитическим нейтрализатором в выпускном коллекторе автомобиля под капотом. Если в системе установлено два устройства, то первое подключается перед катализатором, а второе – после него. Современные коллекторы защищены металлической пластиной; перед заменой его необходимо снять, чтобы получить доступ к лямбда-зонду (одному или двум). Используйте отвертки, чтобы снять защитную пластину.

Замена лямбда-зонда

  • Теперь прогрейте двигатель автомобиля до температуры 80-90 градусов. Это облегчит откручивание старого датчика (крепко сидит в машине). При нагреве происходит небольшое расширение металла, что облегчит отвинчивание детали. Прогрев двигателя не занимает много времени. Оптимальный вариант – завести двигатель и дождаться температуры 80-90 градусов, прогреть двигатель несколько минут и выключить зажигание.

Замена лямбда-зонда 2

  • Отсоедините минусовую клемму автомобильного аккумулятора с помощью гаечного ключа. Гайки на электрических компонентах не перетянуты, поэтому их отсоединение не должно вызвать проблем. Ослабляя гайку, отодвиньте клемму в сторону, чтобы полностью обесточить электрические компоненты автомобиля.

Замена лямбда-зонда 3

  • Найдите лямбда-элемент в выхлопной системе и осторожно отсоедините электрический разъем. Старый лямбда-зонд сидит в разъеме плотно, но не туго, поэтому можно легко отсоединить прибор несколькими движениями руки. Разъем необходимо отодвинуть в сторону так, чтобы они располагались на расстоянии не менее 20-30 сантиметров друг от друга.

Замена лямбда-зонда 4

  • Сейчас проводится самый сложный этап работ – собственно демонтаж устройства. Для работы рекомендуется приобрести насадку с удлинителем, что упростит работу. Подсоедините насадку к лямбда-зонду, поверните насадку против часовой стрелки, чтобы ослабить скобу. Возьмите гаечный ключ и ослабьте гайку на выхлопной трубе, а затем аккуратно вытащите кислородный датчик.

Замена лямбда-зонда 5

  • Вы можете избавиться от старого устройства, оно вам больше не понадобится. Не содержит запасных частей или полезных деталей. Возьмите новый лямбда-зонд и обработайте его резьбу любой хорошей смазкой (медной пастой, например). Использование смазки облегчает монтаж устройства, а также значительно снижает риск повреждения резьбы выхлопной трубы.

Замена лямбда-зонда 6

  • Теперь возьмите новый датчик в руки и полностью закрепите его в отверстии патрубка. Для установки нельзя использовать насадку с удлинителем; установки вручную будет достаточно. С помощью гаечного ключа затяните гайку и закрепите деталь в отверстии. Но не переусердствуйте! При его превышении будет сложно удалить лямбда-элемент в дальнейшем, что создаст массу лишних проблем.

Замена лямбда-зонда 7

  • Подсоедините новую деталь к электрическому разъему, идущему к двигателю. Возьмите в руку «вилочный» конец лямбда-зонда, обработайте его спреем для очистки электроники и вставьте в электрический разъем на двигателе. Полученную конструкцию рекомендуется зафиксировать струбцинами. Также можно поставить их на специальную «полочку», выполненную в виде подвесных кронштейнов-крюков (они есть на всех современных автомобилях).

Замена лямбда-зонда 8

  • На завершающем этапе установите на место металлическую пластину, подключите минусовую клемму к аккумулятору. Сбросить настройки или обновить память в электронном блоке, управляющем работой мотора. Сбросить настройки можно на панели управления или с помощью программы на смартфоне, если ваш ЭБУ поддерживает эту функцию. Для срабатывания датчика снимите автомобиль с эстакады и проедьте на нем несколько десятков километров. После этого устройство начнет нормально работать.

Замена лямбда-зонда 9

Рекомендуется работать в плотных и чистых перчатках. Многие части выхлопной системы будут горячими (перчатки помогут предотвратить ожоги). Кроме того, перчатки помогут защититься от разрядов электрического тока на этапе демонтажа терминала.

Какой фирмы лучше лямбда-зонд и как его выбрать

В продаже можно найти сотни различных лямбда-зондов. Общее количество производителей в России составляет 20-30 компаний. Лучшими производителями считаются следующие организации:

  • Бош. Производит дорогие, но качественные и надежные лямбда-зонды. Они подходят для всех категорий автомобилей. Поставляется с защитным колпачком и смазкой. Главные минусы – высокая цена, много подделок.
  • Выгода. Чешский бренд, который продает лямбда-зонды среднего диапазона. Доступен в различных комплектациях и продается в любом магазине. Таким образом, водитель сможет подобрать запчасть под свои нужды. Главный недостаток — посредственная защита кабелей.
  • Плотный. Японский бренд, производящий широкополосные и циркониевые лямбда-зонды. Продукция бренда отличается хорошим качеством, большим разнообразием резьбовых конструкций щупов и достаточно приемлемой ценой. Главный недостаток в том, что он в основном продается через Интернет.
  • НГК. Еще один японский бренд, выпускающий надежные, качественные лямбда-зонды. Запчасти недорогие, что является еще одним преимуществом бренда. У NGK есть один большой недостаток — электрический разъем, который не подходит для европейских и российских автомобилей. Покупателю придется резать и паять с другим разъемом.

Обманка лямбда-зонда

Кислородные датчики – это чувствительные устройства, которые обычно рассчитаны на 60-80 тысяч километров пробега. В случае отказа датчика на панели управления может появиться сигнал Check Engine. Сам автомобиль можно перевести в аварийный режим. Чтобы восстановить работу автомобиля, нужно поставить оригинальный щуп или поддельное устройство. Он дает ложный сигнал электронной системе, что позволяет избежать перевода автомобиля в аварийный режим. Есть две категории читов:

  • Механик. Он выполнен в виде небольшого стального или бронзового колпачка, внутри которого установлен фильтр-катализатор. Механическая защелка устанавливается непосредственно на неисправный зонд. Когда газы поступают, крюк фильтрует воздух до нужного уровня. Затем на блок управления двигателем отправляется сигнал с желаемым уровнем кислорода. Установка «механики» проста: снимается лямбда-зонд, на его место ставится коряга. В итоге к нему подключен кислородный зонд, который не работает.
  • Электронный. Он выполнен в виде небольшой микросхемы-контроллера, которая установлена ​​в цепи, идущей от лямбда-зонда к электронному блоку управления двигателем. Электронный микшер корректирует сигнал, устанавливая нужные стандартные показатели. Это позволяет обмануть двигатель. Способ установки электронного крючка зависит от модели устройства. Обычно он выполнен в виде блока микросхем с проводами разного цвета, питающими элементы. Эти провода подключаются к нужным элементам схемы.

Трюки с лямбда-зондом

Используйте «читы» только в крайних случаях, так как это приводит к следующим последствиям:

  • Ухудшение ходовых качеств автомобиля. Трюк не определяет концентрацию кислорода, а лишь имитирует этот процесс, обманывая блок управления двигателем. Поэтому в двигателе может наблюдаться кислородно-топливный дисбаланс, который имеет различные последствия. Наиболее распространенные проблемы – это увеличение расхода топлива, ухудшение ходовых качеств автомобиля и другие.
  • Отказ в гарантийном обслуживании. Практически на все современные автомобили распространяется заводская гарантия, которая составляет 2-4 года в зависимости от марки автомобиля. Для проведения ремонта водитель должен передать автомобиль в сервисный центр. Если при осмотре механик обнаружит бленду, то это может быть причиной отказа в гарантийном обслуживании. Закон в этом случае будет на стороне сервисного центра.
  • Возможные проблемы с законом. Технические регламенты Таможенного союза прямо запрещают вносить несогласованные изменения в конструкцию выхлопной системы. В случае нарушения, по идее, водитель может быть привлечен к ответственности по статье 12.5 КоАП РФ. На практике у водителей редко возникают проблемы с законом, так как установить сцепку без специального оборудования практически невозможно. Да и наказание по статье 12.5 легкое — 500 рублей штрафа.

Выводы и результаты:

  1. Лямбда-зонд: небольшое устройство, которое подключается к трубе каталитического нейтрализатора перед коллектором. Его основная функция заключается в определении концентрации кислорода в смеси выхлопных газов в трубопроводе.
  2. Причины неисправности лямбда-зонда: использование некачественного бензина, высокие нагрузки, неправильный запуск двигателя и другие.
  3. Если лямбда-зонд не работает, нужно купить новый и установить его: отключить аккумулятор, аккуратно открутить старый зонд, нанести смазку на новый, прикрутить к трубке, обнулить ЭБУ двигателя для сброса настроек.
  4. Инструменты для замены лямбда-зонда: анализатор, вспомогательные инструменты. Это подходящий ключ, специальная насадка с гибким удлинителем (продается во многих автомагазинах), подходящая смазка (например, медная паста).
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector