Лямбда зонд что это такое: Зачем нужен лямбда-зонд

Содержание

Где находится лямбда-зонд и что это такое?

В конструкции автомобилей, выпускаемых разными производителями, предусмотрено использование многочисленных датчиков. С их помощью осуществляется непрерывный мониторинг, контроль функционирования различных узлов, систем и агрегатов в заданных параметрах. Важнейшим датчиком является лямбда-зонд (λ-зонд), отвечающий за уровень кислорода в отводимых от двигателя выхлопных газах.

Определение

В соответствии с техническим описанием, лямбда-зонд – это специальное устройство, которое предназначено для фиксации, измерения и оценки уровня содержания (процентного) кислорода в общей массе выхлопных газов ТС. Данная информация в постоянном режиме направляется на электронный блок управления (ЭБУ), где в автоматическом режиме производится корректировка (при необходимости) состава подготавливаемой смеси топлива и кислорода, а также ее качества. В результате обеспечивается снижение уровня токсичности в отработанных газах, выбрасываемых автомобилем в окружающую среду.

Общее устройство

С каждым годом экологические нормы эксплуатации ТС становятся все жестче. Задача снижения уровня токсичности решается конструкторами посредством установки специального элемента – катализатора. Качество, надежность, продолжительность работы каталитического нейтрализатора обеспечивается за счет формирования правильного состава смеси (топливо/ кислород) перед ее направлением в камеру сгорания.

Лямбда-зонд представляет собой специальную систему, которая определяет уровень содержания кислорода, остающегося после завершения процесса превращения энергии сгорания топлива в движущую силу автомобиля. Если датчик зафиксирует излишки свободного кислорода, который не вступит во взаимодействие с топливом, то это указывает на недостаток бензина. С другой стороны, если не хватает кислорода, то следует снизить подачу. Принцип достаточно простой и эффективный, при этом позволяет не только контролировать выхлопные газы, но и обеспечивает экономичный расход топлива.

Месторасположение кислородного датчика

Лямбда-зонд вкручивается непосредственно в систему отвода отработанных выхлопных газов и находится в выпускном тракте в непосредственной близости с катализатором. Последние модели современных автомобилей оснащаются двумя датчиками кислорода, которые устанавливаются по обе стороны от каталитического нейтрализатора. По конструкции оба лямбда-зонда одинаковы, но производят разные замеры.

Так, верхний датчик замеряет и посылает на ЭБУ информацию о том, какой процент кислорода содержится в выхлопных газах. А главная задача кислородного датчика, установленного внизу, заключается в контроле эффективности работы катализатора (при необходимости – в его более тонкой, точечной корректировки).

Общее устройство детали

Наибольшее распространение в современных автомобилях получили кислородные датчики, работающие на основе диоксида циркония. Конструктивно, изделие представляет собой металлический стержень с проводом. Конец стержня несколько скруглен, внутри находится 2 электрода, между которыми – твердый электролит, либо двуокись циркония. Наружный электрод взаимодействует с выхлопными газами, а внутренний – с атмосферой. В конструкции лямбда-зонда предусмотрен специальный термоэлемент, с помощью которого осуществляется быстрый прогрев электродов до требуемых эксплуатационных параметров (приблизительно 300°С).

Возможные неисправности

Кислородные датчики функционируют в крайне тяжелых эксплуатационных условиях при непрерывном и достаточно агрессивном воздействии потока горячих отработанных газов. Выход детали из строя влечет целый ряд характерных неисправностей:

  • увеличение расхода топлива;
  • неустойчивую работу двигателя на холостом ходу;
  • снижение мощности;
  • ухудшение тяги, преемственности, передачи крутящего момента на ходовую часть;
  • характерный запах бензина из выхлопной трубы.

Поломка датчика редко происходит по причине механического воздействия. Чаще всего это последствия естественного износа, обрыва цепи питания нагревательного элемента или загрязнения.

Заменить неисправный лямбда-зонд можно самостоятельно, но при наличии соответствующей квалификации, либо рекомендуется доверить ремонт специалистам автосервиса.

Лямбда-зонд,что это такое,для чего он нужен и как его проверить? — Общие материалы

Лямбда-зонд. Агент экологической разведки


О назначении лямбда-зонда, или кислородного датчика, сегодня хотя бы приблизительно знает большинство автовладельцев. Пополнить багаж знаний позволит информация, предоставленная российским представительством группы компаний Bosch.

Принцип действия лямбда-зонда

При сгорании в бензиновом двигателе происходит физико-химический процесс, в ходе которого углеводородные молекулы топлива реагируют с кислородом, содержащимся в поступающем воздухе. Возникающие при этом химические соединения на 99% безвредны (азот, углекислый газ, водяной пар), но оставшийся процент содержит вредные элементы, такие, как угарный газ CO, несгораемые углеводороды HC и окиси азота NOx. Одной из целей развития автомобильных технологий является устранение этих компонентов эмиссии в максимально возможной степени. Ключевыми факторами при этом являются оптимизация процесса сгорания в двигателе и система очистки выхлопа.

Трехканальный каталитический конвертер по-прежнему остается наиболее эффективным средством преобразования HC и CO в безопасные воду и углекислый газ (окисление) и NOx в азот (восстановление) в бензиновых двигателях. В то же время катализатор работает только в узком диапазоне пропорций воздушно-топливной смеси, близком к 14,7:1 (λ=1). Если смесь перенасыщена топливом (λ«1), коэффициент преобразования NOx остается высоким, но CO и HC окисляются недостаточно. Если смесь слишком бедная (λ>1), ситуация меняется на противоположную.

Для поддержания оптимальной пропорции воздушно-топливной смеси необходим датчик, передающий сведения о составе выхлопных газов в систему управления двигателем. Именно для этого служит лямбда-зонд, измеряющий остаточное содержание кислорода в выхлопном газе и передающий эти данные в блок управления в форме электрического сигнала.

В зависимости от сигнала воздушно-топливная смесь обогащается или обедняется. В дизельных двигателях лямбда-зонд выполняет другую функцию: вместе с массовым расходомером воздуха он помогает точно определять степень рециркуляции выхлопных газов для каждого рабочего режима.

Типы зондов

За последние тридцать лет получили распространение два типа лямбда-зондов — стоковые LSH и LSF и широкополосные LSU. В стоковых выхлопные газы проходят по внешней стороне керамического измерительного элемента, внутри которого находится эталонный воздух. В зависимости от остаточного содержания кислорода в выхлопе, на двух полюсах сенсорного элемента возникает разная концентрация молекул кислорода. Поскольку керамический датчик пропускает ионы кислорода, они могут перемещаться между двумя сторонами сенсорной ячейки, создавая электрическое напряжение. Стоковые датчики генерируют высокое напряжение (около 0,9 В) при насыщенной смеси (низкое содержание остаточного кислорода в выхлопных газах) и низкое (около 0,1 В) — при бедной смеси (высокое содержание кислорода).

Скачок напряжения между отдельными уровнями происходит при λ=1. Классический стоковый зонд с подогревом или без представляет собой так называемый контактный датчик. В 1994 г. компания Bosch первой в мире начала на базе керамической планарной технологии серийный выпуск стоковых зондов, устойчивых к высоким температурам и воздействиям окружающей среды. Современное поколение зондов LSF4.2 отличается быстрым временем реагирования, готовностью к работе через 10 секунд после пуска двигателя и долгим сроком службы.

Широкополосные зонды, выпускающиеся с 1998 г., отличаются от стоковых более широким диапазоном измерения и производятся исключительно на базе планарной технологии. Принцип действия широкополосного зонда основан на постоянном поддержании значения λ=1 в измерительной камере при помощи насосного тока. Измерительная камера отделена от потока выхлопных газов пористым диффузионным барьером. При насыщенной смеси в измерительную ячейку накачивается кислород, для чего к насосной ячейке подводится «отрицательный» ток.

При λ=1 насосный ток равен нулю. При обедненной смеси кислород выкачивается из измерительной ячейки «положительным» током.

Исходящий сигнал широкополосного зонда пропорционален остаточному содержанию кислорода в выхлопных газах. Такие датчики необходимы, прежде всего, в бензиновых двигателях с прямым впрыском на обедненных смесях, а также в газовых и дизельных двигателях, чтобы блок управления двигателем мог получать точные данные о составе смеси даже при λ>1. Последнее поколение широкополосных зондов Bosch, LSU4.9, поддерживает диапазон измерений при значениях от 0,7 до бесконечности, а также отличается высоким уровнем точности сигнала и временем реагирования менее 30 мс. Благодаря этому возможен индивидуальный контроль состава смеси для каждого цилиндра и, как следствие, более экономичная и экологичная работа двигателя. Полная готовность датчика к работе достигается в течение менее 10 секунд после пуска двигателя, что позволяет еще больше сократить вредные выбросы в фазе прогрева.

Текущие разработки

Лямбда-зонды Bosch© Фото: BoschСтоковые и широкополосные зонды еще долго будут использоваться в современных транспортных средствах, при этом выбор типа датчика автопроизводителем будет зависеть от конструкции двигателя и профиля требований. В некоторых случаях могут применяться комбинации зондов обоих типов. Например, с широкополосным датчиком перед катализатором и стоковым после него.

Лямбда-зонды непрерывно совершенствуются: в настоящее время специалисты Bosch разрабатывают передовой широкополосный датчик с расширенным диапазоном измерения, сокращенным временем реагирования и намного более долгим сроком службы. Новый зонд под условным названием LSU ADV должен поступить в серийное производство в 2007 г. По заявлениям Bosch, он способен обнаруживать остаточное содержание кислорода в выхлопных газах уже при λ=0,65, время реагирования составляет менее 30 мс, а в рабочее состояние зонд приходит всего за 5 секунд. Разработчики компании утверждают, что характеристики зонда LSU ADV делают возможными совершенно новые функции и способы применения, например мониторинг насоса дополнительного воздуха в фазе прогрева или монтаж зонда перед турбокомпрессором.

Установка датчика рядом с двигателем позволяет еще точнее контролировать состав смеси индивидуально для каждого цилиндра. Другие направления совершенствования лямбда-зонда — повышение водостойкости и миниатюризация, связанная с постоянным сокращением монтажного пространства в современных автомобилях.

Справка

Группа компаний Bosch является ведущим международным производителем автомобильного и промышленного оборудования, потребительских и бытовых изделий. Объем продаж корпорации, штат которой насчитывает около 250 тысяч сотрудников, составил в 2005 финансовом году 41,5 млрд евро. Основанная Робертом Бошем (1861–1942) в 1886 году в Штутгарте под названием «Мастерская точной механики и электротехники», компания в настоящее время является крупнейшим концерном в области производства, сбыта и технического обслуживания, насчитывая около 270 дочерних компаний и свыше 12 тысяч сервисных центров в более чем 140 странах.

Особая учредительская структура группы компаний Bosch гарантирует ее финансовую независимость и свободу предпринимательства. Она позволяет компании осуществлять необходимые инвестиции, обеспечивающие ее будущее, а также выполнять все социальные обязательства, как было завещано ее основателем. 92% Robert Bosch GmbH принадлежат благотворительному фонду Robert Bosch Stiftung. Предпринимательская деятельность осуществляется компанией Robert Bosch Industrietreuhand KG.

В России в 1904 году было открыто одно из первых зарубежных представительств компании. В настоящее время Bosch представлена пятью компаниями и производственными филиалами в 14 городах Российской Федерации с общим штатом 1720 человек. Bosch представляет в России широкую линейку высококачественных продуктов: от автомобильных запчастей, диагностического оборудования и электроинструментов до бытовой техники, систем безопасности и промышленного оборудования.

В 2005 году консолидированные продажи на российском рынке увеличились с ?248 млн до ?287 млн. Общие продажи за прошедший финансовый год, включая показатели неконсолидированных предприятий, возросли с ?321 млн до ?402 млн.

www.5koleso.ru

Лямбда-зонды Bosch © Фото Bosch:

что это такое в машине, устройство, как работает, за что отвечает, фото

Сделай репост и информация будет всегда под рукой ✅

Лямбда-зонд в автомобиле – это датчик кислорода, который измеряет концентрацию этого газа в выхлопе. Это надо для того, чтобы топливная смесь была наиболее эффективной для работы двигателя, а вредные выбросы в окружающую среду – минимальные. Ведь в наше время машина должна быть не только мощной, но и экологичной.

Вообще эта деталь получила своё название по греческой букве λ, которая обозначает такой показатель, как избыток воздуха в топливно-воздушной смеси.

В устройстве любого авто находится немало различных устройств, которые постоянно мониторят состояние элементов и узлов. Если сравнивать составляющие детали авто с организмом человека, то кислородный датчик – это дыхательная система. Сейчас чаще всего применяют электромеханический датчик кислорода (хотя существуют и другие виды), внутренний электрод которого сделан из циркония, который работает при температуре 1000°С. В лямбда-зонде создаётся разное напряжение в зависимости от содержания кислорода в выхлопных газах и снаружи.

Разнообразие лямбда-зондов

Отмечу, что при запуске и прогреве мотора в холодное время года управление впрыском топлива происходит без датчика кислорода, а основываясь на температуре антифриза, количестве оборотов коленчатого вала и положении дроссельной заслонки.

Находится это устройство в выпускном коллекторе (большие трубы у мотора), сразу перед катализатором (деталь, которая уменьшает выброс вредных газов).

Если устройство будет неисправен, то расход бензина возрастёт, динамика упадёт, мотор начнёт работать нестабильно, а выбросы выхлопных газов станут токсичнее.

И на самом деле, если спросить любого грамотного специалиста, почему падает мощность мотора, то в первую очередь он вам скажет, что надо проверить лямбда-зонд – кислородный датчик. В крайних случаях его меняет целиком (это дорогое удовольствие!), но на практике это в большинстве случаев можно исправить. Но малок то знает, что именно за зверь такой – лямбда, как и что в этой вещице работает. Я вам всё объясню как можно понятнее.

В статье: что такое лямбда-зонд, устройство, принцип работы, виды, для чего служит, где находится, признаки и причины неисправностей, как проверить кислородный датчик, как устранить поломку, какой фирмы лучше брать и что такое обманка лямбда-зонда. Обещаю, будет интересно!

Что такое лямбда-зонд в автомобиле

Что это такое в машине? Лямбда-зонд – это специальный датчик остаточного кислорода в выхлопной системе, который постоянно «мониторит» содержание кислорода в выпускном коллекторе. Устройство замеряет количество несгоревшего кислорода или топлива в выхлопном газе. Это необходимо для приготовления оптимальной топливной смеси и снижения выброса вредных веществ в атмосферу.

Многие спрашивают, к какой системе относится лямбда-зонд. Отвечаю. Лямбда-зонд относится к выхлопной системе автомобиля.

Запомните! Лямбда-зонд и кислородный датчик — это одно и тоже.

Как называется лямбда-зонд по-другому? Вот ещё правильные названия этого полезного приборчика: регулятор лямбда, λ-зонд, ЛЗ, O2 датчик, Lambda probe, Oxygen sensor, датчик кислорода, датчик концентрации кислорода в отработавших газах, кислородник.

Почему так назвали этот интересное устройство? Это слово произошло от греческой буквы λ (лямбда), которая в автомобилестроении означает коэффициент избытка кислорода в топливно-воздушной смеси или соотношение воздуха и топлива. А термин зонд от французского слова sonder, которое переводится – исследовать.

Как и что измеряет лямбда-зонд? Замер кислорода происходит весьма интересным методом – определяется остаток этого газа в выхлопном газе. Причём здесь показания довольно точные. Вот поэтому лямбда-зонд и установлен в выхлопной системе.

Когда состав топливно-воздушной смеси идеален (14,7 кг воздуха на 1 кг топлива), то коэффициент избытка воздуха будет равен 1. Это означает, что топливная смесь — стехиометрическая, поэтому происходит её полное сгорание. А всего различают 3 типа топливно-воздушной смеси: стехиометрическая (λ=1), переобогащённая (λ<1) и обеднённая (λ>1). Отмечу, что мотор может работать на любом из этих типов топлива, всё зависит от множества факторов. К примеру, на «богатой» смеси мотор будет работать на полной мощности, но и потребление топлива здесь будет максимальным. А если топливная смесь оптимальная, то потребление горючего и выбросы токсичных газов будут минимальны. Но если отклонения от стехиометрической смеси будут высокие, то это приведёт к поломке ДВС и выпускной системы.

На практике мотор не всё время работает на оптимальной топливно-воздушной смеси, но он безостановочно стремится к этому. Постоянно обеспечивать идеальные пропорции смеси невозможно, слишком много факторов на это влияет. Регулирование состава смеси обеспечивает ЭБУ – электронный блок управления.

ЭБУ двигателя

Сколько лямбда-зондов в автомобиле? Один, два или четыре. Они требуются для обеспечения высокой точности анализа выхлопных газов, чтобы обеспечить приготовление оптимальной топливной смеси и контроль эффективности катализатора. Наличие двух датчиков увеличивает расходы на обслуживание, потому что стоят они недёшево, а менять их рекомендуют каждые 3 года эксплуатации автомобиля.

Если кислородный измеритель зафиксировал повышенное содержание кислорода, то значит, что надо добавить больше топлива. А если наоборот – то надо уменьшить его подачу.

Рассмотрим подробнее, какое назначение датчика кислорода и где он расположен.

Для чего нужен лямбда-зонда в автомобиле

Для чего предназначен лямбда-зонд? Он применяется для передачи информации о наличии примесей в выхлопном газе в электронный блок управления двигателя. Это позволяет удерживать оптимальный состав топлива и воздуха в горючей смеси, которая поступает в мотор автомобиля.

Лямбда-зонд меряет количество остаточного кислорода в отработавших газах. Идеальный состав: 14,7 частей кислорода к 1 части топлива. А чтобы поддерживать такой баланс, в систему питания встроен электронный впрыск топлива, лямбда-зонд встроен в цепь обратной связи. Значение электронного блока управления системы впрыска горючего – это изменение состава рабочей смеси для подачи в цилиндры ДВС.

Какую функцию выполняет ещё лямбда-зонд? Он является контролёром в выпускном тракте в системе питания с электронным управлением впрыском топлива.

За что ещё отвечает лямбда зонд до катализатора? Он создаёт благоприятные условия для катализатора, чтобы он смог эффективно отфильтровать вредные выбросы. Это вторая важная функция, которую выполняет кислородный датчик.

Многие спрашивают, для чего нужен второй лямбда-зонд? И вправду, зачем два лямбда-зонда, если с функцией может справиться и один? Первый лямбда-зонд отвечает за анализ оптимального состава смеси, а второй – за проверку корректной работы катализатора и повторной проверки горючей смеси. Если он не будет эффективно работать, то катализатор быстро сломается. Поэтому лямбда-зонд играет немаловажная роль в автомобиле, защищая катализатор от поломки.

Отмечу, что два датчика кислорода применяется во многих современных автомобилях (с наличием рядного мотора). Первый лямбда-зонд находится до каталитического нейтрализатора (верхний), а второй – после него (нижний). Причём они могут быть одинаковыми, но функции они выполняют разные. Также к двум кислородникам в автомобиль встраиваются дополнительные устройства (температуры и др.), что помогает улучшить работу катализатора и поддерживать оптимальный состав горючей смеси.

А где стоит лямбда-зонд? Ответ ниже.

Где находится лямбда-зонд

Чтобы выяснить расположение и количество кислородных датчиков в автомобиле, можно заехать на станцию техобслуживания, где после диагностики вам выдадут снимок дна с отмеченными кислородниками. Если вам хочется сэкономить деньги, то ознакомьтесь ниже с полезной информацией о расположении лямбда-зондов.

Датчики кислорода устанавливают как под днище машины, так и под капотом.

Если ваш авто был выпущен более 15-20 лет назад, то вероятнее всего у него только 1 лямбда-зонд. Ну а если автомобиль относительно новый, то в нём 2 или 4 кислородных датчика.

Одно из мест установки лямбда-зонда

Теперь перейдём к объёму мотора, от этого будет зависеть количество лямбда-зондов.

  1. Если он менее 2 литров, то в машине 2 датчика. Один под капотом, а другой под днищем.
  2. Если объём двигателя более 2 литров, то в автомобиле 4 лямбда-зонда (на 4 выхода). Первые 2 находятся под капотом, а два других – под днищем.

Чтобы вживую увидеть, где установлен лямбда-зонд, надо выполнить следующие действия:

  1. Следует открыть капот автомобиля.
  2. Определите, где находится двигатель. Как правило, он расположен примерно посередине, сверху он закрыт пластмассовой крышкой с названием марки авто.
  3. Найдите, где находится выпускной коллектор. Это трубы большого размера, которые находятся у мотора.
  4. На этом коллекторе вы должны найти маленькую цилиндрическую деталь длиной 6-7 см. Поздравляю, вы нашли лямбда-зонд. Если их 2, то один будет слева, а второй – справа.
  5. Другой лямбда-зонд находится в выпускной системе, под днищем автомобиля. У каждой модели месторасположение различается. Если их там 2, то один стоит перед катализатором, а второй – после него.

Теперь рассмотрим, какие бывают лямбда-зонды.

Виды лямбда-зондов

Чтобы λ-зонд получил электронный сигнал о составе выхлопного газа, внутри него встроен специальный твёрдый электролитический элемент. И в зависимости от того, из какого материала состоит эта деталь, лямбда-зонды бывают следующих видов.

Циркониевый

Это самый популярный тип кислородного датчика. Изготавливается на основе диоксида циркония (ZrO2). В состав этого устройства входит керамическая составляющая, легирована оксидом иттрия. Сверху он покрыт платиновыми электродами, которые играют защитную роль, а также проводят электрические импульсы. Платиновые токопроводящие пористые электроды дополнительно являются катализатором окислительных восстановительных реакций.

Фото циркониевого лямбда-зонда

Внешняя часть циркониевого датчика взаимодействует с нагретыми выхлопными газами, а внутренняя – с окружающим воздухом. Лямбда-зонд хорошо защищён от воды, но в него попадает немного воздуха (это необходимо для корректной работы).

Принцип работы циркониевого лямбда-зонда основан на работе гальванического (либо твёрдооксидного) топливного элемента с твёрдым электролитом. Такой лямбда-зонд может выявить только относительное количество кислорода в топливе.

Обращу ваше внимание, что такой датчик начинает проводить импульсы только при его нагреве более 300-400°C. И таким образом, если указанная температура не будет достигнута, то циркониевый лямбда-зонд будет выдавать ошибку, пока не прогреется. Керамический изолятор с нагревателем позволяет лямбда-зонду прогреться быстрее. Датчик из циркония устанавливается перед каталитическим нейтрализатором.

Внимание! Если нагреется до температуры более 950°C, то он перегреется и выйдет из строя.

Лямбда-зонд сам по себе создаёт положительное или отрицательное напряжение. А опорное напряжение в нём – 0,45 В. Оно имеет меняющийся диапазон от 0,1 В до 0,9 В. Главное отличие циркониевого датчика от титанового — в способности самостоятельно создавать напряжение.

Важно знать, что к такому датчику нельзя присоединять какие-либо сторонние провода, потому что в изоляции находятся каналы, по которому проходит эталонный кислород. В ином случае кислородный датчик будет некорректно работать.

Титановый

Такой лямбда-зонд визуально похож на вышеуказанный, но начинка здесь сделана из диоксида титана. При изменении количества атмосферного кислорода в смеси изменяется проводимость титанового наконечника. Сигнал об этом поступает в электронный блок управления.

Как выглядит титановый рабочий лямбда-зонд

Отмечу, что титановый датчик начинает работать при температуре от 700°C, поэтому здесь установлен нагреватель. Титановый лямбда-зонд работает без доступа кислорода из атмосферы.

Поскольку титановый кислородный датчик имеет сложный механизм, он стоит дорого, поэтому этот датчик среди автолюбителей не так популярен. Но, несмотря на это, их включают в конструкцию многих продаваемых машин.

Далее рассмотрим, чем отличаются лямбда-зонды по своей конструкции.

Узкополосный и широкополосный

Узкополосный не может выявить малые отклонения в содержании кислорода. По-другому он называется двухточечным. Он определяет количество кислорода в выхлопном газе. Он применяется только на входе и выходе, когда как широкополосный устанавливается только на входе.

Широкополосный датчик – это более современный тип кислородного λ-зонда. Он может не только выявлять, богатая или бедная смесь подаётся в двигатель, а также величину отклонения от эталонных значений.

А широкополосный тип датчика дополнительно имеет 2 ячейки: измерительную и насосную. Конструкция λ-зонда держит постоянное напряжение. В измерительном блоке имеется газ, коэффициент избытка кислорода (λ) в котором равен единице. Когда ДВС работает на обеднённой топливной смеси, то насосная камера выносит лишний кислород наружу, а если на обогащённой, то происходит пополнение смеси кислородом из внешней атмосферы. То есть, когда в смеси – избыток кислорода, то напряжение возрастает, а при недостатке O2 — уменьшается. Значение силы тока здесь является детектором коэффициент избытка кислорода в отработавших газах. Напряжение здесь всегда стремится к эталонному значению (450 мВ).

Воздух проходит здесь через диффузионный зазор. Для перемещения кислорода внутрь и наружу меняется направление тока, а его значение пропорционально объёму газа.

Широкополосный λ-зонд работает только при температуре более 600°C, этому способствует установленный в него нагревательный элемент. Устройство выглядит в виде электрода с двумя концами, которые контактируют с отработавшими газами и атмосферой.

Широкополосное устройство определяет коэффициент избытка воздуха точнее и быстрее и точнее, чем узкополосный: от 0,7 до 1,6. Это обеспечивается сенсорными и накачивающими ячейками.

Типы конструкций

По конструкции λ-зонды различаются по количеству проводов и наличию нагревателя. Если лямбда-зонд не имеет нагревателя, то используется один или два провода. Если с нагревателем, то количество проводов 3-4.

Более старые версии кислородных датчиков были без нагревательного элемента, они разогревались от выхлопных газов через длительное время после запуска мотора. Более новые модели лямбда-зондов обладают нагревателем, поэтому устройство начинает работать гораздо быстрее.

Рассмотрим подробнее, как устроен лямбда-зонд, из чего состоит.

Устройство лямбда-зонда

Что внутри лямбда-зонда? За основу взят циркониевый тип датчика. В состав кислородного датчика входят следующие детали:

  • Корпус.
  • Внутренний электрод. Взаимодействует с атмосферой.
  • Наружный электрод. Контактирует с отработавшими газами.
  • Твёрдый циркониевый электролит. Находится между электродами.
  • Нагревательный элемент (спираль накаливания). Быстро подогревает кислородный датчик до температуры 300°C , это нужно для его запуска.
  • Защитный корпус. Защищает наконечник, имеет отверстия для проникновения отработавших газов.
  • Стальной корпус с резьбой для надёжной фиксации.
  • Контакт, проводящий электрический импульс.
  • Уплотнительное кольцо.
  • Изолятор из керамики.
  • Проводка.
  • Манжета проводов.
  • Защитный экран. В нём есть отверстие для выхлопных газов.

Для производства лямбда-зонда применяются очень термостойкие материалы, потому что устройство может работать только при экстремальных температурах.

Лямбда-зонд – это электрическая деталь, сквозь которую проходят выхлопные газы. Самый важный элемент λ-зонда – это наконечник, который сделан из циркония, керамики и платиновым напылением. Внутренний защитный щиток контактирует с выхлопным потоком, а наружный – изнутри. Поскольку снаружи и внутри количество кислорода различается, то создаётся различающаяся разность напряжения.

Видео: Устройство датчика кислорода (лямбда зонда)

Посмотрите полезное видео, где подробно рассказывается про его устройство и принцип работы.

Копнём глубже и разберёмся, как работает кислородный датчик.

Принцип работы лямбда-зонда

Как я уже говорил ранее, лямбда-зонд измеряет только количество кислорода в отработавших газах. Через сколько минут начинает работать лямбда-зонд? Всё зависит, как он быстро прогреется до температуры 300-350°С. Если в нём есть нагревательный элемент, то кислородник начнёт работать значительно быстрее. Именно при повышенной температуре электролит λ-зонда начинает проводить электричество.

Что делает лямбда-зонд? Датчик производит эффективное измерение остаточного кислорода и сравнивает его объём с эталонным значением. При отклонении он начинает генерировать пониженное или повышенное выходное напряжение на электродах, что передаётся в электронный блок управления. На основе этих данных в горючее либо обедняется, либо обогащается.

А как же быть с тем, что после поворота ключа зажигания лямбда-зонд не работает, пока не прогреется? Коррекция состава топливно-воздушной смеси происходит на основе сигналов с таких лямбда-зондов , как обороты коленчатого вала ДВС, температура антифриза и положение дроссельной заслонки.

Расскажу более подробно о самом принципе работе устройства. Поскольку в кислороде находятся отрицательные ионы, они накапливаются на электродах с платиновым напылением. Когда температура лямбда-зонда достигает отметки 350°C, то разность потенциалов на электродах формирует напряжение.

Если кислорода в выхлопе много, то смесь считается бедная. Когда происходит сравнение с содержанием O2 с содержанием его в атмосфере, то формируется небольшая разность потенциалов. Образуется невысокое напряжение, которое равно 0,1-0,4 В.

Если кислорода в выхлопных газах мало, то смесь считается богатая. В этом случае формируется высокая разность потенциалов. Напряжение в этом случае достигает отметки 0,5-0,9 В.

Что происходит дальше? Первый (верхний, передний) лямбда-зонд в автомобиле передаёт указанное напряжение в ЭБУ двигателя. Причём первый лямбда-зонд считывает количество кислорода 3 раза в секунду. Система управления без остановки стремиться выставить среднее напряжение, которое составляет 0,4-0,6 в при значении остаточного кислорода равному единице. А поскольку работа мотора происходит в разных режимах, то напряжение изменяется как больше, так и меньше среднего значения. Узкополосный датчик может выявить лишь большие отклонения содержания кислорода в отработавших газах. При этом возникает скачок напряжения от 0,1 В до 0,9 В.

Второй (задний, нижний) лямбда-зонд работает по похожему принципу, как и первый. Поскольку он стоит сразу после катализатора, то содержание кислорода в выхлопе остаётся на одном и том же уровне. Это происходит благодаря постоянному напряжению, которое всегда удерживается в границах от 0,4 В до 0,6 В. Если этот λ-зонд или катализатор выйдет из строя, то мотор начнёт работать нестабильно во всех случаях.

ЭБУ на основе данных об объёме воздуха, который попал во впускной коллектор и данных с датчика абсолютного давления, решает, какое количество топлива впрыснуть в цилиндры мотора через форсунки. А данные с лямбда-зонда помогают ЭБУ «понять», прибавить или убавить количество горючего, чтобы автомобиль работал как надо.

Вообще работа λ-зонда по времени не линейна, значения меняются очень быстро, поэтому системе управления приходится постоянно оптимизировать топливную смесь. Мотор очень редко работает на 100% стехиометрической смеси, но система пытается всё время достичь эталона.

Кислородный датчик не выявляет информацию о том, какое количество кислорода в выхлопе, он лишь считывает данные о том, имеется ли свободный кислород в газах или нет. Наличие кислорода в топливной смеси говорит о том, что бензина в ней должно быть больше, потому что некоторая часть воздуха не вступила в окислительную реакцию. И наоборот, если свободного кислорода будет мало, а топлива больше, чем нужно, то выхлоп будет грязный, что приведёт к возникновению сажи. Если λ-зонд будет работать правильно, то разница между стехиометрическим и реальным составом топливной смеси будет минимальна. Смесь, грубо говоря, постоянно пребывает в условно-обогащённом и условно-обеднённом состоянии.

Если взять график вольтажа с лямбда-зонда, то он будет иметь вид синусоиды с резким скачками вверх и вниз. Топливо в смесь то добавляется, то перестаёт поступать.

Если же лямбда-зонд работает некорректно, то электронный блок управления будет работать по средним значениям, которые записаны в устройстве – аварийной карте. Сразу после этого на приборной панели загорится лампочка Check Engine. Разумеется, состав топливной смеси будет далёк от идеального. Из-за этого бензин начнёт улетучиваться на глазах, холостой ход авто будет нестабильный, ухудшится разгон. А в некоторых моделях из выхлопной трубы может валить чёрный дым и мотор работает чересчур тормознуто, поэтому придётся добираться до техстанции техобслуживания на буксире.

Видео: Как работает кислородный датчик

Наглядное видео про принцип работы лямбда-зонда. Рекомендую посмотреть.

Лямбда-зонд тоже может выходить из строя и иметь ограниченный срок службы. Об это расскажу ниже в статье.

Признаки неисправности лямбда-зонда и последствия

Кислородный датчик работает в очень тяжёлых условиях, под воздействием экстремально горячих выхлопных газов. Расскажу, как провести поверхностную диагностику для выявления поломки кислородника.

На неисправность и выход из строя лямбда-зонда могут указывать следующие признаки:

  1. Моментальный набор оборотов двигателя до максимального значения и его отключение.
  2. На приборной панели постоянно загорается контрольная лампа Check Engine. Так же лампа может временно включаться при резком разгоне.
  3. Заметно увеличивается расход топлива.
  4. На холостом ходу или малых оборотах мотор работает нестабильно. А в самых сложных случаях автомобиль не сможет поддерживать холостые обороты и без подгазовки он будет глохнуть.
  5. Заметное уменьшение мощности и тяги двигателя внутреннего сгорания. Особенно это заметно при повышении оборотов, когда при нажатии педали газа впрыск топлива происходит с задержкой.
  6. Сильный бензиновый запах из выхлопной трубы, который к тому же является очень токсичным.
  7. Автомобиль может двигаться рывками, отмечается неустойчивая работа двигателя.
  8. В подкапотном пространстве слышны посторонние звуки.
  9. Слышно потрескивание в области каталитического нейтрализатора после выключения мотора.
  10. Возможно появление сигналов о том, что смесь переобогащённая, хотя это не так.
  11. После того, как мотор выключен, слышно потрескивание и чувствуется запах сероводорода.

Обращу ваше внимание, что указанные неисправности могут указывать на поломку других деталей автомобиля. Например, резкий бензиновый запах из трубы может указывать на выход катализатора из строя или поломки свечей зажигания.

В зависимости от модели автомобиля поломка кислородного датчика может как сильно ухудшить вождение автомобилем, так и нет.

К каким последствиям могут привести вышеуказанные проблемы?

  1. Повышенный расход топлива. В большинстве случаев расход невысокий, то в некоторых моделях он может быть колоссальным.
  2. Значительное ухудшение разгона.
  3. Выхлоп становится токсичным. Он приобретает серый или синий оттенок, запах резкий.

Срок службы лямбда-зонда

Сколько служит лямбда-зонд? Скажу сразу – это один из часто изнашиваемых датчиков в автомобиле. Это происходит из-за того, что эта деталь постоянно контактирует с горячими выхлопными газами. Также его ресурс напрямую зависит от качества используемого топлива и состояния мотора.

Циркониевый лямбда-зонд может «ходить» от 60 до 130 тыс. км пробега. Всё зависит от условий, в которых будет эксплуатироваться автомобиль и состояния двигателя внутреннего сгорания.

На практике, в среднем, лямбда-зонд ходит от 40 до 80 тыс. км пробега. А начать проверять состояние λ-зонда уже надо каждые 10 тыс. км пробега.

Причины неисправности датчика кислорода

Перечислю распространённые причины поломки лямбда-зонда:

  1. Заправка некачественным или этилированным бензином. Особенно вредно для авто, если в топливе много свинца. Свинец уничтожает платиновые электроды устройства за несколько заправок.
  2. Если при установке лямбда-зонда применялся нетермостойкий силиконосодержащий герметик. При высоких температурах он вулканизируется.
  3. Перегрев устройства из-за проблем с зажиганием. Это приводит к уменьшению ресурса λ-зонда.
  4. Слишком часто пытались завести мотор. В конце концов это приведёт к попаданию горючего в выпускной коллектор.
  5. Охлаждающая жидкость попала в выхлопную систему.
  6. Проблемы с контактами кислородного датчика (обрыв сигнальных или питающих проводов, нарушение изоляции, окисление, замыкание на массу цепи λ-зонда).
  7. Плохая герметичность в выхлопной системе. К примеру, это может произойти из-за прогорания прокладки между каталитическим нейтрализатором и коллектором.
  8. Поломка цепи подогрева. Датчик в этом случае сможет возобновить работу при его нагреве выхлопными газами до нужной температуры.
  9. Замыкание лямбда-зонда. λ-зонд придётся заменить на новый.
  10. Загрязнение кислородного датчика. Со временем лямбда-зонд будет загрязняться продуктами сгорания горючего. Это может привести к некорректной передаче данных с датчика. Поэтому λ-зонд через определённое время меняют на новый, желательно оригинальный.
  11. Механическое повреждение устройства. Как правило, оно появляются при поездках по бездорожью, авариях или некачественном ремонте автомобиля.
  12. На наконечник лямбда-зонда попала жидкость или посторонний предмет.
  13. Чистка корпуса λ-зонда средствами, которые для этого не подходят.
  14. Попадание масла в систему выхлопных газов из-за изношенных маслосъёмных колец (или колпачков).

Сильно уменьшает ресурс датчика состояние других деталей ДВС. Это «убитое» состояние маслосъёмных колец, слишком богатая смесь, попадание антифриза (охлаждающей жидкости) в цилиндры. Если при исправном устройстве количество углекислого газа не более 0,3%, то при выходе λ-зонда этот показатель может достигать 7%.

Если выходят из строя оба датчика кислорода, то машина может выйти из строя – придётся вызывать автоэвакуатор.

Как проверить кислородный датчик

Расскажу про методы, с помощью которых можно проверить состояние кислородного датчика. Отмечу, что при наличии любых поломок на приборной панели включиться лампочка – Check Engine (например, это происходит при появлении ошибок в электронном блоке управления p0130, p0136, p0135 или p0141).

Визуальная проверка

Для начала диагностики следует внимательно осмотреть все соединения проводов и клемм с лямбдой, а также сам датчик на наличие механических повреждений. Иногда могут присутствовать пережатия контактов в разъёмах, поэтому осмотр надо начать именно с них. Затем надо выкрутить кислородник из коллектора и изучить защитный кожух. Если на нём имеются отложения, то их надо удалить.

Визуальный осмотр λ-зонда:

  1. Наличие сажи означает, что нагреватель кислородника неисправен или применяется «богатая» горючая смесь. Сажа засоряет лямбда-зонд и ухудшает его реагирование на состав выхлопных газов.
  2. Если при визуальной проверке датчика на защитной трубке имеются сажа серо-серебристого или белого цвета, то устройство надо менять целиком. Это указывает на то, что применялись присадки к горючему или маслу.
  3. Если налёт блестящий, то значит в топливе много свинца, поэтому лучше сменить заправку, если вы не хотите быстро потерять автомобиль.

Проверка мультиметром (тестером)

Этот прибор поможет выявить напряжение в нагревательной цепи, состояние нагревательного элемента, проходит ли сигнал датчика, а также «опорное» напряжение. Мультиметр только показывает, исправен лямбда-зонд или нет.

Что делать?

  1. Завести мотор, при этом разъём с лямбда-зонда не снимаем.
  2. Измерительные щупы вольтметра прикрепляем к нагревательной цепи.

На устройстве значения должно соответствовать напряжению АКБ, то есть 12 В.

Поскольку плюс «передаётся» от батареи к лямбде через предохранитель, то при отсутствии показаний на мультиметре, причину поломки надо искать в этой цепи.

Минус «передаётся» на лямбду от ЭБУ. При отсутствии показаний поломку надо искать в цепи от блока управления к датчику.

Проверка «опорного» напряжения.

  1. Завести мотор.
  2. Замерить напряжение между массой и сигнальным проводом.

Значения на мультиметре должны быть 0,45 В.

Диагностика нагревателя.

  1. Мультиметр переключаем в режим омметра.
  2. Отсоединяем разъём.
  3. Измеряем сопротивление между контактами нагревательного элемента.

Цифры здесь могут быть различные, но нормальные значения должны варьироваться от 2 до 10 Ом.

Если сопротивления нет, то есть вероятность разрыва электрической цепи нагревателя.

Проверяем сигнал датчика.

  1. Заводим движок.
  2. Ждём, пока он прогреется.
  3. Соединяем измерительные щупы с сигнальным проводом и на массу.
  4. Повышаем обороты мотора до 2500—3000 и отпускаем педаль газа.
  5. Следим за показателями напряжения.

Нормальные значения напряжение при измерении сигнала кислородного датчика – от 0,1 В до 0,9 В.

Видео: λ-зонд. Проверка, замена

Как определить неисправность кислородного датчика с помощью мультиметра. Что же должен показывать рабочий датчик?

Проверка осциллографом

Этот измерительный прибор имеет преимущество в возможности выявления времени между однообразными изменениями выходного напряжения. Этот показатель должен быть не более 120 миллисекунд.

Как проверить датчик осциллографом?

  1. Соединяем щуп измерительного устройства с сигнальным проводом.
  2. Сигнал λ-зонда всегда проверяется при работающем прогретом двигателе. Заводим и прогреваем мотор.
  3. Повышаем число оборотов до 2500—2600.
  4. При температуре +25 по Цельсию сопротивление будет составлять 2-14 Ом (как правило, об этих значениях указывает производитель устройства лямбда-зонда).
  5. Затем надо проверить напряжение, которое подведено к нагревательному элементу: при работающем моторе и подключённом разъёме оно должно быть не меньше 10,5 В. Если этот показатель меньше, то следует проверить напряжение проводов и АКБ.

Отмечу, что осциллограф может показать наибольшее число поломок лямбда-зонда.

Применять профессиональный осциллограф вовсе не нужно, можно применить специальную программу на ноутбуке.

На этом рисунке изображён график правильной работы кислородного датчика. На сигнальный провод транслируется сигнал в виде ровной синусоиды в допустимых границах. Небольшие изменения указывают на то, что датчик постоянно проверяется.

График правильной работы кислородного датчика

На нижеуказанных рисунках изображены графики неисправного датчика.

График работы очень грязного лямбда-зонда
График работы лямбда-зонда на обеднённой смеси
График работы лямбда-зонда на богатой смеси
График работы лямбда-зонда на очень бедной смеси

Как устранить неисправность датчика кислорода

Идеальной технологии ремонта лямбда-зондов нет. Если произошла поломка, то деталь следует полностью заменять. Конечно, есть некоторые методики восстановления кислородника, но она не всегда срабатывает. Чаще всего датчик перестаёт работать из-за появления нагара на наконечнике. Если отложения удалить, то лямбда-зонд начинает работать корректно.

Первый метод

Следует снять защитный колпачок при помощи надрезов напильником в основании устройства. Если не получится, то можно сделать несколько маленьких отверстий по 5 мм. Отмечу, что после очистки защитный колпачок надо закрепить обратно при помощи аргоновой сварки. При установке датчика резьбу надо смазать термопастой, избегая её попадания на чувствительный наконечник.

Процедура по очистке:

  • Поместить в стеклянную тару 100 мл ортофосфорной кислоты.
  • Аккуратно поместите наконечник в кислоту. Весь λ-зонд помещать в ёмкость нельзя! Ждать примерно 20 минут, за это время ортофосфорная кислота сможет удалить нагар.
  • Затем датчик надо промыть водой и просушить.

Бывает, что с первого раза не удастся убрать отложения, поэтому придётся выполнить много процедур. Если и это не помогло, то надо провести очистку при помощи ненужной зубной щёточки.

Второй метод

Нагар на кислородном датчике выпаливается. Кроме ортофосфорной кислоты понадобится газовая горелка (ну или обычная газовая плита).

  1. Смочите наконечник датчика в ортофосфорной кислоте.
  2. Аккуратно взять λ-зонд с другой стороны плоскогубцами и поднести к газовой горелке.
  3. Ортофосфорная кислота на наконечнике закипит, образуя зелёную соль. Вместе с солью будет удаляться и нагар.
  4. Необходимо повторять эту процедуру столько раз, пока сажа полностью не уйдёт, а лямбда-зонд станет блестящим.

Видео: Как промыть лямбда-зонд? Помогает ли чистка?

Это видео — эксперимент, что же поменяется после чистки лямбда-зонда? Снизится ли расход топлива, уйдут ли ошибки датчика.

Зачем менять лямбда-зонд

Во многих случаях потребуется полная замена датчика кислорода, о чём и утверждают автопроизводители. Но поскольку цены на λ-зонд довольно завышенные, это отпугивает автомобилистов постоянно тратить деньги на устройство.

Хорошей заменой лямбда-зонда является установка вместо него универсального датчика, который дешевле оригинала и подходит многим маркам авто. Либо можно попробовать установить поддержанный кислородник на гарантии или выпускной коллектор с установленным в нём лямбда-зондом.

Оригинальные датчики и конструктивно похожие циркониевые лямбда-зонды взаимозаменяемы. Можно заменить неподогреваемые устройства на подогреваемые, но никак не наоборот! Но здесь могут не совпасть разъёмы, а также может отсутствовать провод питания для нагревателя. Что же делать в этом случае? Провода можно проложить самому, а вместо разъёма применить стандартные контакты для автомобиля.

Отмечу, что вероятность обрыва проводов намного выше, чем поломка самого кислородного датчика. Поэтому, при малейших подозрениях на поломку датчику надо первым делом отсоединить разъём и проверить его состояние, а также изучить провода на предмет деформации. Чаще всего провода переживаются в местах входа в разъём. Только после этого следует измерить напряжение λ-зонда в разных режимах работы мотора.

Обманка лямбда-зонда

Если появился индикатор Check Engine на панели приборов из-за плохо работающего лямбда-зонда, то можно воспользоваться обманкой лямбда-зонда. Она бывает электронной и механической.

Но отмечу, что попытка замены оригинального устройства обманкой не приведёт ни к чему хорошему. Электронный блок не определит сторонние сигналы, и никак их не будет применять для коррекции топливной смеси.

Механическая обманка выглядит в форме стальной или бронзовой проставки, где высверливают отверстие, через которое выхлопные газы в него попадают. Отработавшие газы вступают в реакцию с керамической крошкой, которую предварительно надо покрыть каталитическим слоем. В итоге происходит окисление CH и CO кислородом, благодаря чему уменьшается концентрация вредных веществ выхлопных газов при его выходе наружу. А если на авто находится 2 датчика, то сигналы между ними будут различаться (в виде синусоиды). ЭБУ «поймёт», что λ-зонды работают корректно. Это самый недорогой тип обманки.

Электронная обманка технологически сложнее, в него встроен микропроцессор. Она не только сможет «обмануть» ЭБУ, но и обеспечить его корректное функционирование.

Рассмотрим такой вопрос, как выбрать хороший кислородный датчик.

Лямбда-зонд какой фирмы лучше

Если выяснилось, что следует заменить кислородный датчик, то не надо бежать в ближайший автомагазин и выбирать, какой подешевле. Хочу отметить, что многие автопроизводители утверждают, что их лямбда-зонды универсальные, и они совместимы с той или иной маркой авто. Но здесь обнаруживаются следующие подводные камни.

Несовместимость кислородного датчика с вашей маркой авто может проявиться через определённый промежуток времени. На самом деле устройства могут иметь разную резьбу и конструкцию, а подходящий только принцип работы. Поэтому рекомендовано приобретать только оригинальное устройство с точно такой же маркировкой, что и на сломанном.

Как подобрать лучший лямбда-зонд? Вот небольшой список проверенных фирм, которые выпускают хорошие устройства:

  1. Bosch. Оригинальные запчасти имеют специальную наклейку с голограммой и защитным кодом. Последние цифры на коде должны совпадать с последними цифрами кислородного датчика.
  2. Denso. При выборе детали обратите внимание на наличие особых наплавов из металла, качество резьбы и сварки. Все обозначения на оригинальных устройствах не смогут стереться даже при их попытке стереть твёрдым предметом.
  3. NGK. Это европейский бренд, запчасти которого автопроизводителей применяют при заводской сборке многих автомобилей. Качество комплектующих высокое.

Чтобы выбрать наиболее подходящий лямбда-зонд, можно проконсультироваться со своим автомехаником, который точно скажет тип нужного устройства. Лучше всего на датчике не экономить, чтобы не пришлось через некоторое время покупать устройство снова.

Как продлить ресурс кислородного датчика

  1. Заправляйте автомобиль только на надёжных АЗС.
  2. Между запусками мотора должна быть пауза не менее 30 секунд.
  3. При проверке цилиндров не отключайте свечи зажигания.
  4. Не перегревайте выхлопную систему авто.
  5. Не рекомендуется обрабатывать наконечник датчика агрессивными химическими средствами.
  6. Не применяйте герметики для фиксации λ-зонда.
  7. Периодически проверяйте герметичность в местах соединения трубы и лямбда-зонда.

Видео: Лямбда зонд может убить самый надежный двигатель. Симптомы, как диагностировать

Как правильно диагностировать неисправный датчик кислорода? Внимательно смотрим видеоролик.

Лямбда-зонд – это довольно важный датчик в автомобиле, который следит за наличием кислорода в выхлопных газах. А это необходимо для того, чтобы топливная смесь была наиболее подходящей для работы двигателя в разный момент времени. Также существенно уменьшается выхлоп вредных веществ в окружающий воздух, что хорошо для экологии в целом. А ведь автопроизводители обязаны выпускать автомобили в соответствии с жесткими экологическими нормами, особенно в европейских странах.

Принцип работы кислородного датчика – в постоянном измерении количества остаточного кислорода в выхлопных газах.

Датчик относит к так называемой «дыхательной» системе автомобиля, если сравнивать устройство автомобиля с живым организмом. Причём работает λ-зонд при экстремально высокой температуре при постоянном напряжении, постоянно передавая данный в электронный блок управления. Применяют несколько разных видов кислородных датчиков (чаще всего циркониевый), а в некоторых марках авто их 2 или даже 4 штуки. Кислородный элемент устанавливают в выпускном коллекторе перед катализатором, а другое устройство устанавливают в подкапотное пространство.

Чтобы сохранить максимальный ресурс датчика рекомендуется заправляться только на проверенных автозаправочных станциях.

Проголосовало: 37


Сделай репост и информация будет всегда под рукой ✅

Лямбда зонд — что это, для чего нужен в автомобиле — Рамблер/авто

Автомобилисты, которые не имеют большого опыта владения транспортным средством, когда сталкиваются с ремонтом узнают много новых и полезных вещей. Через определенное время узнаешь почти всю конструкцию автомобиля и без труда можешь сказать, что за деталь лежит перед носом. Однако, новичкам в этом деле приходится на просто. Не все знают, что в конструкции автомобиля есть лямбда зонд. Этот элемент выполняет очень важную функцию, поэтому при поломке нуждается в срочном ремонте. Рассмотрим, для чего он предназначен в автомобиле и какие признаки его выхода из строя.

Многие автомобилисты в своей речи уже давно привыкли применять такие термины, как ABS, ESP и прочее. Однако, о понятиях вроде инжектора или лямбда зонда мало кто слышал. За последние 20 лет автопроизводители начали ужесточать меры по уровню выхлопа, заботясь об окружающей среде. В результате, на транспортных средствах появились каталитические нейтрализаторы. Это устройства, которые понижают содержание вредных веществ в отработанных газах. Катализатор давно признан эффективным средством в этой области, но он может функционировать исправно при соблюдении некоторых условий. Данное устройство не может работать долгий срок без системы, которая контролирует состав топливно-воздушной смеси. Поэтому на помощь катализатору решили встроить специальный датчик кислорода, который носит название лямбда зонд. Этот датчик занимается измерением состава отработанных газов автомобиля, чтобы поддерживать оптимальную концентрацию топлива. Когда на 14.7 части воздуха приходится 1 часть топлива, коэффициент лямбда равняется 1. Чтобы дойти до такой точности, применяются системы питания с электронным впрыском горючего. Кроме того, в конструкции есть специальное оборудование для передачи информации — лямбда зонд. Поэтому специалисты не сомневаются, что в системе топлива этот датчик играет важную роль.

Интересно, что замеры воздуха в топливной смеси проводятся не совсем стандартно. Это происходит путем определения в отработанных газах концентрации кислорода в остатке. Это и есть ответ на вопрос — почему лямбда зонд ставится перед каталитическим нейтрализатором на выпуске. Датчик определяет концентрацию и посылает сигнал на блок управления системой топлива. После этого система автоматически перенастраивает количество топлива, которое направляется в цилиндры. На современных автомобиля может быть установлено несколько датчиков. Один из них ставится как обычно, а другой — на выходе катализатора. Такая система обеспечивает более точное приготовление топливной смеси.

Как работает датчик. Полноценное функционирование датчика начинается только после того, как система разогревается до рабочей температуры — 250-450 градусов. Только тогда электролит приобретает повышенную проводимость. Любой датчик кислорода, в основе которого есть диоксид циркония, имеет в составе следующие компоненты:

твердый электролит Zr02; электрод снаружи; электрод внутри; контакт заземления; сигнальный контакт; отверстие для крепления.

Когда двигатель только приступает к работе, датчик кислорода не принимает участие в управлении впрыском топлива. Топливно-воздушная смесь корректируется при помощи других устройств.

Поломки. Очень часто лямбда зонд может выходить из строя. В таком случае первым признаком поломки является тот факт, что блок управления топливной системой начинает работать по средним показателям. Это приводит к увеличению расхода топлива. Кроме того, мотор может начать работать нестабильно на холостых оборотах, повышается содержание углекислого газа и понижается мощность силовой установки. Список неисправностей данного датчика слишком большой, поэтому нельзя перечислить все поломки. Есть и такие дефекты, которые нельзя обнаружить самостоятельно. Лучше всего периодически проводить диагностику датчика при помощи специального оборудования.

Итог. Лямбда зонд выполняет важную функцию в автомобиле. При помощи его показаний настраивается состав топливно-воздушной смеси.

Лямбда-зонд — что это, как проверить, как работает, как снять, неисправности

Лямбда-зонд является незаменимой частью. Многие водители вообще не знают о его существовании, пока он не сломается. И этот сбой сильно ощущается, потому что сгорание увеличивается очень сильно. Почему используются лямбда-зонды? Как работает лямбда-зонд? Каковы симптомы отказа лямбда-зонда? Как починить лямбда-зонд? Почему и как удаляются лямбда-датчики?

Лямбда-зонд чаще всего напоминает свечу зажигания с подключенным к ней проводом. Он работает в очень суровых условиях – его датчик постоянно погружен в чрезвычайно горячий поток выхлопных газов (часто 600 градусов по Цельсию во время динамичной езды), и он подвергается постоянным вибрациям, влажности и высокой температуре. Неудивительно, что лямбда-зонд может сломаться. Причины неисправности разные, иногда это износ, иногда механические повреждения, иногда грязь, вызванные проблемами с двигателем.

Лямбда-зонд — с каких пор он установлен? Почему используется лямбда-зонд?

Почему лямбда-зонд используется в автомобилях? Это сделано для лучшего использования катализатора в выхлопной системе. Чем лучше работает катализатор, тем меньше вредных веществ выделяет выхлопная система.

Каталитические реакции происходят в катализаторе. Наиболее важными из них являются восстановление оксидов азота, сокращение окиси углерода и восстановление углеводородов. Каталитические реакции происходят быстрее в одних определенных условиях и медленнее в других.

Эффективность катализатора, то есть способность подвергаться каталитическим реакциям, определяется с использованием меры, называемой скоростью превращения катализатора. А теперь самое главное. В более старых автомобилях, где лямбда-зонд не был установлен, коэффициент конверсии катализатора был максимум 60 процентов. Между тем, в автомобилях с лямбда-зондом степень конверсии катализатора достигает 95 процентов. Следовательно, становится понятно, почему используется зонд.

Откуда появилось название «лямбда-зонд»?  Лямбда — это отношение топлива к количеству всасываемого воздуха.

Какую роль играет лямбда-зонд? Состав топливной смеси выбирается компьютером, управляющим работой двигателя. Состав топливной смеси выбирается в соответствии с текущими условиями эксплуатации автомобиля — скоростью, с которой она движется, температурой двигателя (температурой охлаждающей жидкости) и многими другими данными.

Чтобы правильно выбрать топливовоздушную смесь, компьютер управления двигателем загружает информацию с таких датчиков, как:

  • датчик температуры охлаждающей жидкости
  • датчик частоты вращения двигателя
  • датчик скорости
  • датчик положения дроссельной заслонки (на бензиновых двигателях)
  • расходомер воздуха
  • … и лямбда-зонд

Лямбда-зонд (первый и самый важный) устанавливается сразу за выпускным коллектором и непосредственно перед катализатором (каталитическим нейтрализатором).

Лямбда-зонд передает информацию о процентном содержании кислорода в потоке выхлопных газов в компьютер управления двигателем. Соответствующий процент кислорода в выхлопных газах соответствует соответствующему напряжению электрического тока, протекающего от зонда к компьютеру, управляющему двигателем.

Например: чем выше содержание кислорода в дымовых газах (например, 4-5%), тем ниже напряжение. И наоборот. Чем ниже содержание кислорода в выхлопных газах (до 0,5%), тем выше напряжение.

Как будет считывать сигналы с лямбда-зонда компьютер, управляющий двигателем?

Процентное содержание кислорода в выхлопе адекватное, датчик посылает лямбда-сигнал = 1, компьютер управления двигателем не вносит никаких изменений в состав смеси.

Содержание кислорода в выхлопных газах высокое (например, 4-5%). Напряжение, посылаемое на компьютер, управляющий работой двигателя, падает. На основании сигнала компьютер считывает, что топливовоздушная смесь слишком бедная. Следовательно, это увеличивает время впрыска топлива.

Содержание кислорода в выхлопных газах низкое (до 0,5%). Напряжение, передаваемое на компьютер, увеличивается. Компьютер считывает сигнал, что смесь слишком насыщена. Следовательно, сокращается время впрыска топлива.

Изменения в составе смеси приводят к тому, что катализатор претерпевает чередующиеся процессы восстановления и окисления кислородом, что очень выгодно для его работы.

  • оксиды азота восстанавливаются
  • окиси углерода (до двуокиси углерода) и углеводороды (до двуокиси углерода и пара) окисляются

В результате количество вредных соединений в выхлопных газах уменьшается. В машине меньше яда.

В старых автомобилях лямбда-зонд начал работать только тогда, когда температура выхлопных газов достигла 300 градусов по Цельсию (это связано с конструкцией зонда). Этого значения может быть трудно достичь, когда автомобиль движется на низкой скорости и на коротком маршруте (т.е. в основном в городе). Вот почему лямбда-зонды со встроенными электронагревателями были внедрены в современные конструкции. Это позволяет датчику начать работу уже через 30 секунд после запуска приводного устройства.

Ранее мы писали о зонде, установленном за катализатором, что это первый, самый важный зонд. Да, потому что в большинстве конструкций (отвечающих стандартам Euro 3 и более новым нормам выбросов) также используется второй лямбда-зонд. Их может быть больше в новейших автомобилях.

Почему устанавливается другой лямбда-зонд? Второй зонд установлен за катализатором. Его задача — проверить работу катализатора. Кроме того, это влияет на установку и сохранение контрольных значений в памяти компьютера, управляющего работой двигателя.

Второй лямбда-зонд также обнаруживает повреждение катализатора и информирует об этом, загораясь контрольной лампой «проверьте двигатель» (например, ошибка PO302 — низкая производительность катализатора).

С каких пор используется лямбда-зонд? Это не новое решение. Зонды старше 40 лет. Первым автомобилем, на котором был установлен лямбда-зонд, был коробчатый Volvo 240, предназначенный для рынка США, выпускаемый с 1974 года.

Как выросла популярность лямбда-зондов? Это лучше видно по объему производства одного из крупнейших производителей этих компонентов. В 1976–2008 годах он произвел 500 миллионов штук, в 2008–2016 миллиардах штук.

Первые лямбда-зонды, использовавшиеся в семидесятых годах, изготовленные с использованием диоксида циркония, не работали до тех пор, пока они не были нагреты выхлопными газами до температуры около 300 градусов Цельсия. К ним был подключен один электрический провод (плюс), сама выхлопная система была минусом. Они были нестабильны, перегревались, работали всего через несколько минут после запуска двигателя и, прежде всего, были нестабильны.

Какие типы лямбда-зондов в настоящее время используются?

Лямбда-зонд переменного напряжения

Зонд заключен в защитный керамический рукав, кроме того, используется внешний защитный рукав. Щупы переменного напряжения имеют встроенный нагревательный элемент с электропитанием, благодаря которому они могут работать через 20-30 секунд после запуска двигателя. Внешняя поверхность зонда образует отрицательный полюс, а внутренний положительный. Внутренний воздух подключается к источнику питания и атмосферному воздуху через подходящий канал. Для соединения используются платиновые покрытия. Электропроводящее керамическое покрытие погружено в поток выхлопных газов. При температуре выше 300 градусов по Цельсию он становится проницаемым для ионов кислорода. Разница между количеством ионов кислорода в воздушной камере и количеством ионов кислорода в камере с дымовыми газами вызывает разность потенциалов.

Лямбда-зонд с переменным сопротивлением

Этот тип зонда также заключен в защитный металлический корпус. Сердцем зонда является керамический корпус, выполненный из диоксида титана, покрытый платиновым покрытием. Титан с платиной образуют электрод зонда. Зонд работает, изменяя электропроводность тела. Диоксид титана имеет более высокую проводимость по току, когда в выхлопном газе больше кислорода, и меньше, когда в выхлопном газе меньше кислорода.

Широкополосный лямбда-зонд

Этот лучше и имеет самую сложную структуру. Он также нагревается, так что он может начать работать как можно скорее после запуска двигателя. Он состоит из двух датчиков переменного напряжения, изготовленных из диоксида циркония. Один зонд выполняет роль измерительной ячейки, другой — насосной ячейки (при определенной температуре движется поток ионов кислорода, который может быть направлен соответствующей поляризацией — плюс / минус). Между клетками существует диффузионный зазор до 50 мкм. Дымовые газы попадают в диффузионный зазор через канал. В измерительной ячейке, с другой стороны, есть второй канал, в который поступает чистый окружающий воздух.

Измерительная ячейка действует как типичный датчик переменного напряжения, показывающий количество кислорода в выхлопных газах. Ток, питающий насосную ячейку, пропорционален количеству кислорода в выхлопных газах, измеренному измерительной ячейкой. Ток накачки — это величина, на которую компьютер, управляя работой двигателя, выбирает соответствующий состав воздушно-топливной смеси (используя индикации, записанные на карте памяти).

Датчики более старого типа информировали компьютер, управляющий двигателем, только в том случае, если смесь была слишком густой или слишком бедной. Новейшие широкополосные датчики позволяют вам постоянно информировать компьютер о фактическом составе выхлопных газов, чтобы компьютер мог регулировать количество впрыскиваемого топлива быстрее и точнее. Это связано не только с выбросами выхлопных газов, но и с экономией топлива. Этот тип зонда используется в бензиновых и дизельных двигателях.

Как ухаживать за лямбда-зондом?

Лямбда-зонд представляет собой сложное и дорогое устройство. Как только мы узнаем, какие материалы используются при его производстве, мы не должны удивляться высокой цене на зонд.

Зонды требуют регулярных проверок. Многие производители автомобилей рекомендуют проверять состояние зонда (и других элементов выхлопной системы) каждые 30 тысяч. км пробега.

Почему стоит это делать? Не только из-за самого зонда. Также из-за того, что отложения на зонде указывают на различные возможные сбои и проблемы с двигателем.

Отказы лямбда-зонда

К сожалению, зонды изнашиваются или выходят из строя. Теоретически зонд должен выдерживать до 150 тысяч. км пробега. При оптимальных условиях хорошие зонды могут выдержать гораздо больше.

Каковы типичные симптомы отказа лямбда-датчика?

  • серьезное увеличение расхода топлива — в среднем на 50%
  • спонтанные изменения в скорости двигателя
  • черный дым из выхлопной трубы
  • увеличенное количество оксидов углерода и углеводородов в выхлопных газах
  • снижение мощности двигателя
  • загорается индикатор двигателя проверки (в случае подключения к системе EOBD титановых и широкополосных датчиков)

Какие методы используются механиками для проверки технического состояния лямбда-зондов?

  • Проверка датчика на механические повреждения
  • Проверьте состояние штекера и его контактов
  • Проверка состояния кабелей и их расположения, соединяющих датчик с контроллером (может потребоваться разобрать часть оборудования кабины вокруг центрального туннеля)
  • Проверка состояния самого зонда с использованием специализированных устройств — проверка работы контура нагрева зонда, проверка изменений напряжения, генерируемых зондом, с помощью осциллографа и / или диодного тестера лямбда-зонда, проверка состояния зонда с помощью диагностического компьютера и системы EOBD (для титановых и широкополосных зондов).

Какие сбои лямбда-зонда могут встречаться и в чем их причина?

  • Внутреннее короткое замыкание в датчике — датчик изношен
  • Внешнее короткое замыкание — причиной может быть повреждение электрических проводов (перегибы, трещины, ожоги). Кабели также могут быть повреждены из-за механического удара, например, зацепления при движении по бездорожью. 
  • Нет напряжения — возможно, кабель или вилка расплавились из-за контакта с горячими выхлопными элементами, возможно, кабель поврежден.
  • Нет массы — возможна коррозия выхлопной системы.
  • Перегрев зонда — вызван слишком высокой температурой дымовых газов. Это может быть связано с ослаблением клапана или плохим временем зажигания.
  • Загрязнение зонда белым или красным покрытием вызвано использованием неподходящих топливных присадок или топлива низкого качества.
  • Масляное и черное покрытие на зонде — вызвано износом двигателя, который пропускает большое количество моторного масла в выхлопные газы.
  • Загрязнение зонда зеленым налетом — вызвано попаданием охлаждающей жидкости в камеры сгорания. Это часто является признаком повреждения прокладки под головкой двигателя.
  • Загрязнение зонда темно-коричневым покрытием — длительная езда на слишком богатой топливно-воздушной смеси, что может быть вызвано отказом системы впрыска (например, использовавшимися «заливными» инжекторами)
  • Механические повреждения проводов — как при внешних коротких замыканиях.
  • Механическое повреждение зонда — камень, попавший во время вождения зонда, неправильная сборка (слишком сильная затяжка) и т. д.
  • Запятнанные контакты на штекере — вызванные окислением — можно попробовать очистить их электрическим штекером.
  • Зонд не исправляют. Он всегда заменяется новым. Наконец, сломанный шнур питания можно починить.

Замена лямбда-датчика

Механик должен сначала найти лямбда-зонд. Во многих автомобилях необходимо использовать доступ к программам мастерской или технической информации производителя. Это позволит вам точно определить, где расположен датчик, где находится гнездо для подключения его кабеля (например, он может быть расположен в центральном туннеле рядом с рычагом переключения передач) и какие элементы должны быть удалены, чтобы попасть в датчик. Это не всегда необходимо.

В Интернете вы можете найти много очень дешевых заменителей, которые редко работают. Они могут отправлять ложные сигналы, не помещаются в розетку, имеют неподходящую вилку или имеют слишком короткий кабель (что также исключает их использование).

Фирменные лямбда-зонды надежны и работают безупречно в течение многих лет в правильных условиях.

Новый зонд должен быть идеально подобран к модели автомобиля и версии двигателя. Вопросы установки также важны. Зонд должен иметь подходящую вилку, диаметр и длину кабеля.

При установке зонда может оказаться, что выхлопная система настолько ржавая, что установить новый зонд невозможно. Тогда вам может понадобиться заменить определенную часть выхлопной системы на новую.

Только в случае замены датчика, Вам нужен простой, но специализированный инструмент для зондов, а также высокотемпературная смазка, поставляемая производителем. Также может потребоваться удалить ошибку, хранящуюся в бортовой диагностической системе автомобиля. Кабель питания датчика должен быть проложен так, чтобы он был безопасным и не соприкасался с горячими частями выхлопной системы.

Снятие лямбда-зонда.

Компании, которые занимаются удалением катализаторов, также удаляют второй лямбда-зонд (после катализатора). В противном случае после удаления катализатора двигатель все еще работает в безопасном режиме. Механическое удаление само по себе неэффективно. Используются вмешательства в программное обеспечение двигателя или специальные монтажные элементы, которые предотвращают погружение датчика зонда в поток выхлопных газов. Следовательно, он не обнаруживает неровностей, вызванных отсутствием катализатора.

Лямбда-зонд в автомобиле: что это такое, как он работает и зачем нужен — Статьи

Современная экологическая ситуация диктует необходимость введения жестких ограничительных мер по защите окружающей среды от загрязнений. Вследствие этого автопроизводители все чаще используют катализаторы, снижающие уровень токсичности выхлопных газов. Чтобы такой нейтрализатор работал, необходимо регулярно отслеживать химсостав “питательной” смеси. 

Узнайте стоимость диагностики лямбда зонда онлайн за 3 минуты

Не тратьте время впустую – воспользуйтесь поиском Uremont и получите предложения ближайших сервисов с конкретными ценами!

Для чего предназначен лямбда-зонд, как устроен и за что отвечает

Принцип работы: кислородный датчик, прогреваясь до 300-400 градусов Цельсия, измеряет процентное содержание O2 в выхлопе. Высокая температура позволяет электролиту обрести проводимость. Разница кислорода внутри системы и в окружающей среде вызывает напряжение в электродах сенсора.

За что отвечает лямбда-зонд

Пока мотор греется, подача горючего производится без этого устройства. Корректировка газа производится на основании следующих датчиков:

  • положения дросселя;

  • количества коленвальных оборотов;

  • температуры хладагента.

Чтобы ускорить включение кислородного сенсора в рабочий процесс, используют вынужденный подогрев. Кожух (керамика) прибора содержит в себе нагрев. элемент, подключающийся к электрической сети авто.

Почему так важен лямбда-зонд? Это устройство обеспечивает оптимальные пропорции ТВС, попадающей в двигатель. 

Нормальным считается соотношение одной части горючего к 14,6-14,8 воздуха.

Поддержка показателя в норме обеспечивается электровпрысковыми системами питания и работой кислородного сенсора в цепи обратной связи. 

Для чего нужен лямбда-зонд. Что случится, если сенсор выйдет из строя

Очевидные проблемы — ухудшение разгона и перерасход топлива. Неисправное устройство передает ложные данные, в результате чего получается диспропорциональная рабочая смесь. Автомобиль при этом остается на ходу, но не затягивайте с ремонтом (особенно при серьезном перерасходе горючего).

Если при достижении рабочей температуры зонд не активируется или “перевирает” данные, необходима диагностика в техцентре. Профессионал определит, что делать — восстанавливать штатное устройство или устанавливать новое. Лучшим решением будет монтаж аналогичного механизма, иначе бортовой компьютер не сможет корректно считывать показания. При одновременном отказе пары датчиков есть риск выхода из строя авто целиком. В этом случае разумным будет буксировка или эвакуация машины в автосервис для устранения неполадки.  

Кислородный сенсор — чувствительный механизм, который может отказать при использовании некачественных запчастей (например, поршневых колец) и горючего. 

Не используйте этилированный бензин — свинец в его составе может повредить платиновые электроды.

Что делает лямбда-зонд

Измерения базируются на определении доли воздуха в отработанном газе. Этим обусловлено его размещение: в выпускном коллекторе до катализатора. ЭСУ считывает информацию с датчика и дает команду оптимизировать топливно-воздушную смесь до нормального показателя, регулируя объем топлива в двигательных цилиндрах.   

Зачем нужен второй лямбда-зонд? Дубликат устанавливают непосредственно на выходе, что увеличивает точность. Это помогает лучше контролировать правильную пропорцию смеси и корректность работы катализатора. 

За что отвечает лямбда-зонд в машине

Как мы уже писали, датчик сигнализирует об изменении доли кислорода в топливной смеси. Если получившиеся показатели расходятся с нормативными значениями, управляющий блок меняет продолжительность впрыска. Благодаря этому экономится горючее, снижается выхлопная токсичность и ДВС работает эффективно.

Если регулярно не проверять работу кислородного сенсора, проблема “высветится” на приборной панели (сигнал Check Engine). В этом случае вам придется разбираться с вышедшим из строя устройством. 

Можно ли обмануть систему?

Для этой цели используют “обманку” электронного или механического типа. В первом случае катализатор заменяют бронзовой или стальной запчастью, выполненной точно в размер. В ней высверливают небольшое отверстие для прохождения газа. Керамическую крошку обрабатывают катализатором и размещают внутри проставок. Смесь взаимодействует с этими частицами. В результате CO/CH окисляются и токсичность выхлопа снижается. Если используется пара датчиков, их показания в этом случае не совпадут. Будьте готовы к тому, что ЭБУ расценит такое расхождение как ошибку.

Электронный вариант устроен сложнее. Он способны обманывать “мозги” машины, обеспечивая их корректную работу. Встроенный микропроцессор оценивает состав выхлопных газов и формирует сигнал, совпадающий с данными второго сенсора (это работает, если катализатор исправен).

Зачем нужен датчик кислорода. Основные виды устройств

Прибор передает сигнал на блок управления при нарушении правильной пропорции топливно-воздушной смеси. Основу такого сенсора составляют гальванические элементы с диоксидом циркония, используемого в качестве электролита. Сверху он покрыт оксидом натрия и обработан пористыми электродами из платины, проводящими ток. Такой механизм работает только при 300 градусах Цельсия. 

В некоторых случаях электролит выполнен из титановой двуокиси. К недостаткам этого устройства относят невозможность генерации с ЭДС, при этом именно его часто устанавливают на популярных моделях авто.

Варианты с дополнительным подогревом быстрее активизируются, что позволяет получить максимально точные данные.

На агрегаторе Uremont.com предусмотрены инструменты для помощи автовладельцам в решении различных проблем. Например, чтобы вызвать эвакуатор, достаточно заполнить онлайн-бланк заявки — в течение 3-х минут придут отклики от партнерских СТО. Помимо этого, на портале предусмотрены:

  • интерактивная карта с адресами техцентров;

  • чат с автоэкспертами;

  • рейтинг на основе оценок пользователей, отзывы, основанные на их личном опыте, и пр.  

Читайте также: 6 признаков неисправности лямбда зонда

зонд — что это такое? Об эмуляторе

Прежде чем рассмотреть особенности эмулятора Лямбда-Зонда рассмотрим саму Лямбда-зонду, то есть, проще говоря, датчика кислорода. Это сенсор, который на своих выходных контактах выдает электрический импульс в зависимости от того есть ли наличие или отсутствие «присутствия» кислорода в выхлопных газах. И следит, если кислород появился, значит, обеднена, то есть смесь содержит избыток воздуха, а если кислород исчез, то означает, что в смеси содержится избыток горючего, то есть обогащена. И электронная система управления двигателем по сигналу датчика постоянно поддерживает смесь стехиометрического состава. Стехиометрической называется «гибрид» с коэффициентом избытка воздуха, который равен единице, проще говоря, нормальной.

Как можем из описания действия Лямбда-зонда понять, он реагируя на количество воздуха, точнее кислорода, который содержится в выхлопных газах, и вырабатывает ток напряжением 0,1 – 0,2В (для бедной смеси) или 0,8-0,9В (напряжение для богатой смеси). Далее, ЭБУ, то есть Электронный Блок Управления двигателя, постоянно порции впрыскиваемого топлива меняет – если бедная смесь, то обогащает, а если богатая, то наоборот,  обедняет. Следовательно постоянно поддерживается оптимум, и при этом сигнал на Лямбда-зонде  выглядит как серия импульсов, которые обладают равной длительностью (на его работу можно посмотреть с помощью осциллографа), почти прямоугольной формы (что очень важно!), при размахе от 0,1 – 0,2В до 0,8-0,9В.

В этом и состоит суть работы, пока цепь авторегулирования замкнута, состоящая из двигателя с «обвеской», ЭБУ и Лямбда-Зонды. Начинает данная цепочка плохо работать, когда задумываются об экономии и экологии, и устанавливают ГБО — газобаллонное оборудование.
Если моторы с моновпрыском, то вполне достаточно простая эжекторная система. Однако нужно учесть, что желтый индикатор Check Engine станет постоянно гореть, а при переходе на бензин появится серьёзный перерасход.

Существует мнение, что в этом газ виноват. Дескать, Лямбда-Зонд «подточен» под бензин, и в силу этого «он сходит с ума на газу».
Однако это не так, — и всё даже гораздо проще на самом деле. Лямбда-Зонду всё ровно, что за топливо сгорает. Ведь он так же продолжает исправно реагировать лишь на количество содержания кислорода в «выхлопе». Только вот теперь его реакция на работе двигателя никак не сказывается – ведь разорвана цепь авторегулирования. Если до перехода на газ, в ответ на сигнал о богатой смеси, мозги ЭБУ дали команду сокращать подачу бензина (включая на меньшее время форсунку), и обогащало на сигнал о бедной, поддерживая при этом стехиометрическую смесь, то ЭБУ  при работе с газом  повлиять на эжекторный механизм ГБO никак не может.

Когда ЭБУ «видит», что реакции нет, даёт команду зажечь лампочку Check Engine и переключается на «аварийный режим» работы. Это никак не влияет на его расход при езде на газе, так как он определяется настройкой ГБО. Однако, если переключится на бензин, то расход топлива возрастет резко потому, что в памяти ЭБУ остается «аварийный режим».

Чтобы обеспечивать нормальную, оптимальную работу мотора на газе, как раз и существует Эмулятор Лямбдa-Зoндa. Собственно, его роль – это обмануть «разуму» ЭБУ, а точнее при работе на газе показать, что якобы всё ОК. Он очень просто делает это: выдает сигнал, который похож на реакцию, или действие реального Лямбдa-3oндa, когда  нормальный режим работ мотора.
Эмулятор выдаёт 0,1В, далее, ЭБУ станет обогащать смесь, эмулятор выдаст ноль и  девять десятых Вольта. ЭБУ начнет обеднять смесь при работе на бензине, как это и бывает. И, следовательно, сигнал Сhеck Еnginе уже не загорается, а ЭБУ не переключается в режим аварийный .
Можно приобрести готовый эмулятор, можно самому изготовить по простой схеме, здесь главное –подключить правильно.

О простой схеме эмулятора Лямбда-Зонда

Рассмотрим схему эмулятора. Эмулятор датчика кислорода собирается на простой, но популярнейшей микросхеме. Здесь резистор R1 задаёт частоту импульсов — одну-две в секунду, светодиодом индицируется работа устройства. Когда мотор нормально работает, то на нем напряжение не превышает 1,8В. Резистор R6 берёт нагрузку ровно половину, то есть 0,9В или 0В.

У схемы имеется «питалово» от выключателя газо-баллонной установки, реле срабатывает, и с его помощью соединяется выход устройства – K-2, со входом ЭБУ K-3.

Когда ГБО выключён, то реле отпускает и вход блока ЭБУ восстанавливает связь с лямбда зондом К1, то есть устройство включается в разрыв провода от Лямбда-зонда на ЭБУ.

В наше время в продаже можно найти огромнейшее пёстрое множество вариантов вспомогательных механизмов для автомобилей, и эмулятор не является исключением. Некоторые производители могут предлагать варианты с дополнительными двумя-тремя светодиодами, которые сигнализируют о качестве смеси.

Это не сложно сделать, так как Лямбда-зондом продолжается выполняться своей роли в части выдачи сигнала. А из этого следует, что если подключить два пороговых узла к Лямбда-зонду — одно из них на 0,1В, а другое на ноль и  девять десятых Вольтов, то они начнут давать команды зажигать необходимые светодиоды в соответствующие моменты.

Следовательно, при работе на газе можно определить качество смеси в первом приближении.

Отсюда следует, если вы решили установить эжекторное ГБО на мотор оснащённый «моновпрыском», то без инсталляции Эмулятора Лямбда-Зонда вам никак не обойтись — это очень необходимый «девайс». А во всех остальных случаях, например, замене неисправного Л-З или что-либо подобного, он совершенно бесполезен.

  • < Назад
  • Вперёд >

Amazon.com: Hazet 4680-1 Лямбда-зонд (датчик кислорода) Гнездо: Инструменты и товары для дома


Цена: 43 доллара.71 + Депозит без импортных пошлин и доставка в Российскую Федерацию $ 26,74 Подробности
Марка Hazet
Материал Хром
Стиль головы Квадрат, шестигранник
Размеры изделия ДхШхВ 3.62 х 1,22 х 1,22 дюйма

Лямбда — Шестнадцатеричный код

Фон

Лямбда-датчики

также известны как датчики кислорода, поскольку они измеряют долю кислорода в выхлопных газах.Эти датчики были впервые разработаны Robert Bosch GmbH много десятилетий назад.

Они используются для определения соотношения воздух-топливо и, в свою очередь, являются неотъемлемой частью замкнутого цикла процесса впрыска топлива, поскольку их измерение в реальном времени определяет, работает ли смесь сгорания RICH или LEAN, и используя по этой обратной связи ЭБУ адаптирует импульсы форсунок для достижения оптимального сгорания …

Соотношение воздух-топливо для теоретического оптимального сгорания в бензиновых двигателях составляет 14.7 частей воздуха на 1 часть топлива или 14,7: 1, где части измеряются в массе воздуха и массе топлива. Это теоретическое оптимальное соотношение известно как стехиометрическое соотношение воздух-топливо.

График слева взят из документа Bosch « « Лямбда-датчики », тип LSM 11 »

ОБОГАЩЕННАЯ смесь вызывает потребность в кислороде в датчике и, таким образом, проявляется в виде более высокого напряжения датчика, чем ОБОГАЩЕННАЯ. смесью, что проявляется низким напряжением на выходе датчика.Существует 2 основных типа лямбда-зондов:

  • Узкополосные датчики и
  • Широкополосные датчики

Это четко изображено на графике и составляет основу для понимания графиков напряжения кислородного / лямбда-датчика на основе значений журнала GS-911 в реальном времени.

Страницы Wikipedia Oxygen Sensor и Wikipedia AFR-sensor являются хорошим источником базовой информации по общей теории и подробным сведениям о том, как работают лямбда-датчики.

Типичные графики напряжения лямбда

НЕТ ИДЕАЛЬНОГО графика… вот почему мы НЕ МОЖЕМ дать вам справочный график с инструкциями: « Вот как он должен выглядеть, и если он не ТОЧНО выглядит так, то есть проблема! ». Однако, как только вы поймете основы функционирования, вы сможете принять обоснованное решение относительно уместности и правильности того, что вы видите на графиках …! Как правило, узкополосные лямбда-датчики могут измерять только небольшую область по обе стороны от стехиометрического отношения, а выходное напряжение ограничено диапазоном от нуля до 1 вольт.Выходной сигнал обычно выражается в милливольтах (мВ).

Электронный блок управления (ЭБУ) измеряет лямбда-напряжение и использует его для систематического увеличения ширины импульса форсунки (следовательно, эффективного количества топлива) до тех пор, пока оно не превысит установленное среднее значение выше номинальной рабочей точки … «более богатая» максимальная настройка, он начинает уменьшать базовое значение импульса форсунки до тех пор, пока не достигнет минимального «обедненного порога», прежде чем он снова начнет повторять цикл, таким образом, ЭБУ пытается поддерживать соотношение воздух-топливо на его заранее заданном значении. точку, отклоняясь от предварительно определенной уставки…

Вооружившись вышеуказанными знаниями, а также зная, что некоторые ЭБУ имеют минимальные уставки 150 или 200 мВ и максимальные уставки в диапазоне от 600 мВ до очень распространенных 700 мВ, некоторые из которых достигают 800 мВ, мы можем использовать это для получения общее, но обоснованное решение о достоверности сигнала напряжения лямбда-зонда.

Ниже приведен график журнала напряжения лямбда-зонда одного из датчиков S1000RR.

Это совершенно нормальный сигнал напряжения датчика кислорода… И чтобы показать, насколько сильно они могут отличаться, вот еще один, на этот раз один из сигналов лямбда-напряжения HP2. Вы видите разницу, но и этот тоже хорош!

Оценить работоспособность кислородного датчика при рабочей температуре

Я выбрал этот конкретный график HP2, так как он также показывает запуск функции замкнутого цикла … что подводит меня к еще одному очень важному моменту …

ПРИМЕЧАНИЕ: Контроллер двигателя работает в разомкнутом контуре во время цикла обогащения при холодном запуске, поэтому работу лямбда-зонда следует оценивать только при рабочей температуре!

Что мы ищем?

Короче ищем:

  • колебательный сигнал, который колеблется от 200 мВ до более 600/700 мВ

Чего мы не хотим видеть?

Мы не хотим видеть следующее:

  • ровная линия, не по центру, не высоко не низко… (при рабочей температуре)
  • ровная восходящая или нисходящая линия
  • осциллирующий график, медленно восходящий или нисходящий
  • — осциллирующий график с небольшими колебаниями, которые почти не достигают пороговых значений 200 мВ и 700 мВ.

Пример неверного сигнала

Здесь у нас есть сигнал от того же HP2, что и выше, но от лямбда-зонда другого цилиндра.

Вы можете четко увидеть разницу с предыдущим сигналом и тот факт, что что-то определенно не так, выскакивает на вас!

Затем возникает вопрос: неисправен ли датчик или это правильное измерение очень неправильного соотношения воздух-топливо? На этот вопрос не всегда легко ответить, и он не является частью этой дискуссии, однако я все же хотел бы уделить этому немного времени.Ключ к BE LOGICAL и SYSTEMATIC о вашем подходе к поиску неисправностей! (это верно для ЛЮБОГО типа диагностики!). В этом случае вам следует взглянуть на обстоятельства. Если работа на холостом ходу грубая, скорее всего, у вас действительно очень плохое соотношение воздух-топливо (используя ваши знания, полученные выше, поскольку напряжение очень низкое, это действительно очень бедная смесь). Если вы подозреваете лямбда-зонд, вы можете поменять местами два лямбда-зонда.

Однако в приведенном выше случае датчик был хорош — как и в большинстве случаев… и соотношение воздух-топливо действительно было очень бедным, по-видимому, из-за «заедания дроссельной заслонки».

Коэффициент регулирования лямбда

Сначала некоторые определения

Лямбда — соотношение воздух / топливо.

Коэффициент лямбда-контроля (также известный как коэффициент избытка воздуха) — это соотношение между фактическим и идеальным соотношением воздух / топливо .

Таким образом, лямбда> 1 подразумевает смесь LEAN, и наоборот, лямбда <1 означает смесь RICH.

Ниже приведен график коэффициента лямбда-регулирования для одного из кислородных датчиков S1000RR. Мы можем видеть, что он постоянно работает чуть ниже 1, таким образом, немного обогащен (хорошо известно, что немного более высокое, чем стехиометрическое, соотношение воздух-топливо дает более высокую выходную мощность).

По очевидным причинам ЭБУ может изменять или изменять время впрыска / ширину импульса только в определенных пределах, которые в случае большинства мотоциклов BMW составляют + — 0,20 или + -0,25, что позволяет ЭБУ эффективно контролировать коэффициент регулирования лямбда. от 0.От 8 до 1,2 или от 0,75 до 1,25 соответственно.

Аналогичным образом мы видим коэффициенты регулирования лямбда для обоих датчиков кислорода в нашем примере HP2. Совершенно очевидно, что синий цилиндр кажется вполне нормальным, и столь же очевидно, что мы можем видеть, что красный цилиндр определенно работает на обедненной смеси, большую часть времени застревая при максимальном коэффициенте компенсации 1,25.

Лямбда-зонд Обогрев

Для эффективной работы лямбда-зондов их необходимо нагреть примерно до 316 градусов Цельсия.Для этого у них есть внутренние нагревательные элементы, которые контролируются ЭБУ. Большинство ЭБУ показывают состояние лямбда-нагрева (1 = ВКЛ и 0 = ВЫКЛ). Ниже показан график состояния нагрева одного из цилиндров HP2, который мы обсуждали выше.

Я надеюсь, что приведенной выше информации достаточно, чтобы сформировать достаточное общее представление о лямбда-датчике, о том, как он соотносится с коэффициентом регулирования лямбда и как, в свою очередь, используется ЭБУ для поддержания работы двигателя в соответствии с заданным соотношением воздух-топливо. рабочая точка.У вас под рукой много информации … Интернет — обширный источник информации … и, используя терминологию, полученную из этой статьи, а также двух страниц вики в качестве отправной точки, вы скоро можете стать эксперт по лямбда-датчикам и понимание их интеграции в большой процесс впрыска топлива.

Лямбда-зонд — как работает лямбда-зонд?

Ни один современный двигатель внутреннего сгорания со всей мощностью его электроники не стоил бы почти ни крупицы без электрических сигналов, полученных от крошечного электромеханического элемента, размещенного в выхлопной трубе автомобиля.Обязательно угадайте, что это за элемент, это лямбда-зонд…

Лямбда-зонд должен посылать определенный сигнал напряжения электронному блоку управления (ЭБУ), который распознает текущий состав топливовоздушной смеси. Чтобы лямбда-зонд функционировал должным образом, он должен быть предварительно нагрет энергией, полученной из потока горячих дымовых газов, до определенной температуры, необходимой для его правильного функционирования во всем рабочем диапазоне двигателя.

Принцип работы

Лямбда-зонд помещен в поток выхлопных газов и сконструирован таким образом, что внешний электрод окружен выхлопными газами, а внутренний электрод доступен для атмосферного воздуха.Основание лямбда-зонда состоит из специального керамического элемента, поверхность которого покрыта пористым платиновым электродом. Работа зонда основана на том факте, что керамический материал пористый и позволяет диффузию (проникновение) кислорода, присутствующего в воздухе. При более высоких температурах он становится проводящим, и если концентрация кислорода на одной стороне отличается от концентрации кислорода на другой, то это создает напряжение между электродами. В области стехиометрической смеси воздуха и топлива (l = 1,00) наблюдается скачок кривой выходного напряжения энкодера. Это напряжение является измерительным сигналом.

Строительство

Корпус керамического лямбда-зонда помещен в полый корпус, который имеет защитный колпачок и электрическое соединение. Поверхность керамического корпуса лямбда-зонда имеет микропористый слой платины, который, с одной стороны, точно влияет на характеристики зонда, а с другой стороны, он служит электрическим контактом. Керамическое покрытие с высокой адгезией и пористостью нанесено на платиновый слой на конце керамического корпуса, который подвергается воздействию выхлопных газов.Этот защитный слой защищает слой платины от эрозии твердыми частицами выхлопных газов. Со стороны электрического подключения (вне выхлопной трубы) поверх лямбда-зонда, ввинчиваемого в корпус, надевается защитная металлическая оболочка. Эта оболочка имеет отверстие для компенсации давления внутри лямбда-зонда, а также служит опорой для тарельчатой ​​пружины. Соединительные провода скручены в контактный элемент и пропущены через изолирующую оболочку снаружи лямбда-зонда.Чтобы отложения продуктов сгорания в выхлопных газах не попадали в керамический корпус, конец лямбда-зонда, который проникает в поток выхлопных газов, защищен специальной защитной трубкой с отверстиями, спроектированными таким образом, чтобы в него не попадали выхлопные газы и твердые частицы. непосредственно контактирует с керамическим (ZrO2) корпусом.

В дополнение к предусмотренной механической защите было успешно снижено эффективное изменение температуры лямбда-зонда при переходе из одной рабочей формы в другую.

Выходное напряжение энкодера λ, а также его внутреннее сопротивление зависят от температуры. Надежная работа лямбда-зонда возможна только при температуре выхлопных газов выше 350 градусов Цельсия (без подогрева) и выше 200 градусов по Цельсию (с подогревом).

Лямбда-зонд с подогревом

Конструкция обогреваемого лямбда-зонда во многом идентична конструкции ненагреваемого лямбда-зонда. Активная керамика лямбда-зонда нагревается изнутри керамическим нагревательным элементом, благодаря чему температура керамического тела всегда остается выше функционального предела в 250 градусов Цельсия.Нагреваемый лямбда-зонд снабжен защитным колпачком с меньшими отверстиями. Помимо прочего, он защищает керамику лямбда-зонда от охлаждения при холодных выхлопных газах. К преимуществам обогреваемого лямбда-зонда можно отнести: надежное и эффективное управление при низких температурах выхлопных газов (например, на холостом ходу), минимальное влияние изменений температуры выхлопных газов, быстрое достижение эффекта лямбда-регулирования после запуска двигателя, быстрая реакция датчика положения предотвращает большие отклонения от идеального состава выхлопных газов, независимость положения энкодера на выхлопной ветви, поскольку не зависит от нагрева окружающей среды.

Замкнутый лямбда-регулятор в сборе

Лямбда-регулирование с замкнутым контуром фактически представляет собой наличие обратной связи от лямбда-зонда к двигателю, то есть к блоку управления, и с его помощью можно очень точно поддерживать соотношение воздух-топливо на уровне λ = 1,00 . При использовании узла управления с обратной связью, образованного с помощью упомянутого лямбда-зонда, отклонения от заданного отношения воздух-топливо могут быть установлены и исправлены. Этот принцип управления основан на путем измерения содержания кислорода лямбда-зондом в выхлопе.

Кислород в выхлопе — это мера состава смеси воздуха и топлива, которая соответствует перед двигателем . Лямбда-зонд работает, посылая информацию (электрические импульсы), является ли смесь богаче или беднее, чем λ = 1,00. В случае отклонения от этого значения напряжение выходного сигнала энкодера резко изменяется. Это изменение обрабатывается в центральном компьютерном блоке (ЭБУ), оборудованном для этой цели системой управления с обратной связью.

Впрыск топлива в двигатель контролируется системой управления впрыском и по информации лямбда-зонда о составе топливовоздушной смеси.Этот контроль таков, что достигается соотношение воздух-топливо λ = 1. Напряжение лямбда-зонда фактически является мерой корректировки количества топлива в смеси воздуха и топлива, поступающей в цилиндр.

Прежде чем подать достоверный сигнал, лямбда-зонд должен достичь температуры выше 350 градусов. Пока эта температура не будет достигнута, управление с обратной связью приостанавливается, и смесь топлива и воздуха формируется на среднем уровне с помощью управления без обратной связи. Здесь логично возникает вопрос, всегда ли значение лямбда-коэффициента после достижения рабочей температуры на всем рабочем режиме двигателя равно единице? Конечно нет.В зависимости от текущих пожеланий и потребностей водителя это значение может составлять от 0,8 до 1,2. Если, например, требуется внезапное и резкое ускорение, центральный компьютер переключает впрыск топлива в режим разомкнутого контура и впрыскивает столько топлива, сколько необходимо для достижения желаемой работы двигателя (λ <1). То же самое применимо в случаях, когда требуется торможение двигателем, что характерно для длинных спусков, тогда в двигатель будет впрыскиваться меньше топлива, чем обычно, на определенное количество оборотов (λ> 1).

Хотя лямбда-зонд работает с очень высокой точностью ± 1%, допуски и старение двигателя не влияют на лямбда-регулирование с обратной связью.

Подготовил: Душан Кович
Получено с: www.motorna-vozila.com


Датчик кислорода был изобретен в 1975 году инженерами Роберта Боша в ответ на экологические требования США по контролю выбросов автомобилей. Изначально лямбда-зонды устанавливались только на бензиновые автомобили с системой впрыска.

Лямбда-зонд первого поколения выдержал 20 000 километров. И первым автомобилем, на котором датчик был установлен в 1977 году, был Volvo Model 244.

Второе поколение лямбда-зонда появилось в 1982 году. Эти датчики уже выдержали более высокие температуры и увеличили срок службы.

Крупнейшие производители лямбда-зондов: Bosch (Германия), Denso (Япония), NGK (Япония), Delphi (Великобритания)…

Это зависит от материала керамического наконечника, наличия нагревательного зонда и других факторов.В среднем современный лямбда-зонд имеет срок службы от 60 до 000 км, но специалисты советуют проверять его каждые 80 км.

Лямбда-зонд — один из самых чувствительных датчиков в автомобиле.

Однако это довольно расплывчатые симптомы, потому что индикатор проверки двигателя загорается, когда в компьютере много разных сбоев, в том числе некачественное топливо. Только диагностика на месте может дать правильный ответ, с которым нельзя откладывать. Дело в том, что неисправный лямбда-зонд может значительно снизить ресурс катализатора и вывести из строя другие узлы и детали.В результате ремонт будет дороже.

Лямбда-датчики — HEGO, EGO и другие термины

Введение

Рисунок 1 — Лямбда-зонд

Лямбда-зонд — это электрический датчик, установленный внутри выхлопная система, которая может измерить, насколько хорошо происходит сгорание внутри двигателя. Количество топлива, попадающего в двигатель управляется компьютером впрыска топлива двигателя или ЭБУ (электронная Устройство управления).Цель работы датчика — позволить ЭБУ двигателя для регулировки количества топлива, поступающего в двигатель, для максимальной экономии и самые низкие выбросы.

Датчик должен выдерживать суровые условия в жаркой выхлопных газов, и со временем он изнашивается, как изнашиваются другие компоненты двигателя автомобиля, такие как свечи зажигания.

Вы можете услышать, что лямбда-зонд упоминается и под другими названиями, например:

  • Датчик EGO — означает «Датчик кислорода в выхлопных газах»
  • Датчик HEGO — означает «Датчик кислорода в выхлопных газах с подогревом».Это относится к нагревательному элементу, входящему в состав 3-проводного и 4-проводного типов.
  • Датчик кислорода — относится к тому факту, что лямбда-зонд измеряет кислород, присутствующий в потоке выхлопных газов.
  • Датчик O2 — снова в школу для этого — O2 является химическим символом молекулы кислорода. Число 2 напоминает нам, что атомы кислорода любят перемещаться парами.
  • Планарный или широкополосный датчик — в отличие от обычного лямбда, это это более современный вид датчика.Он устанавливается на двигатели, отвечающие последним требованиям к выбросам.
  • Вы можете услышать слово «зонд» вместо «датчик» — например. Лямбда-зонд
  • Слово «зонд» широко распространено в континентальной Европе — напр. Лямбда-зонд

Датчик содержит различные драгоценные металлы и может быть загрязнен топливом или маслом, углеродом (возгорание). побочный продукт) или антифриз. Если в результате этого загрязнения или других внутренних проблем лямбда-зонд изношен или поврежден, ЭБУ получит неверную информацию от датчик, и производительность двигателя пострадает.Выбросы вредных газов из выхлопа также увеличится.

Ниже приведена блок-схема того, как лямбда-зонд вписывается в топливо автомобиля. система. Синий датчик представляет собой «задний датчик», также известный как «нисходящий датчик». sensor ‘или (в Штатах) датчик’ Sub-Oxygen ‘. Европейские автомобили получили задний датчик в основном только для автомобилей, выпущенных после 2000 года. Некоторые Японские автомобили имеют задние датчики с 1990 года. Это вторая лямбда. датчик показывает ЭБУ, насколько хорошо каталитический нейтрализатор работает.Эти автомобили имеют «OBD II».

OBD означает «Бортовая диагностика». Чтобы соответствовать требованиям OBD II, ECU должен, помимо прочего, определять неисправный каталитический нейтрализатор. конвертер. Это можно сделать, проверив сигнал, полученный от второго датчик. Отдельный раздел посвящен каталитическим нейтрализаторам. потом.


Рисунок 2 — Контур лямбда-регулирования


Технология

лямбда-зонда — информация о детали

Хотя фундаментальная конструкция двигателей внутреннего сгорания за последние 150 лет очень мало изменилась, ряд технологических достижений позволил разработчикам двигателей производить более быстрые, чистые и более эффективные двигатели.Одним из наиболее значительных достижений является лямбда-зонд, который иногда называют кислородным датчиком.

Лямбда-зонд был первоначально разработан в 1960-х годах в ответ на требования правительства, согласно которым производители транспортных средств должны снижать уровень выбросов в своих двигателях. Датчик измеряет соотношение воздух-топливо в двигателе в реальном времени, позволяя ЭБУ регулировать мощность топливной форсунки в зависимости от того, является ли смесь богатой или бедной. Эта технология оказалась настолько успешной в сокращении выбросов, что в течение долгого времени каждый новый бензиновый автомобиль имел хотя бы один установленный, а в последнее время мы видим все больше и больше автомобилей с двумя установленными датчиками — один перед каталитическим нейтрализатором, а другой — после него. .Современные бензиновые двигатели выделяют 3 основных токсичных газа: монооксид углерода, оксиды азота и несгоревшие углеводороды. Самый популярный способ уменьшить выбросы этих газов — использовать трехкомпонентный каталитический нейтрализатор, который будет преобразовывать эти загрязняющие газы в воду, а также в более безопасные и менее токсичные газы, двуокись углерода и азот.

Чтобы катализатор работал эффективно, двигатель должен работать в стехиометрической точке — точке, в которой соотношение воздух-топливо дает полное сгорание (14.7 частей воздуха на 1 часть топлива). Чтобы измерить отклонение от этой идеальной точки, мы используем шкалу, где стехиометрическая точка равна 1 и представлена ​​греческим символом Лямбда (λ). Богатая топливная смесь будет показывать более низкое значение, например λ = 0,9, а бедная смесь будет показывать более высокое значение, например λ = 1,1.

Лямбда-зонд может контролировать соотношение воздуха и топлива, измеряя количество кислорода, необходимое для полного окисления любых оставшихся горючих веществ в выхлопных газах. Затем он отправляется как сигнал напряжения обратно в ЭБУ.Затем ЭБУ изменяет мощность топливной форсунки в соответствии с данными в реальном времени, полученными от датчика. Это называется замкнутым контуром обратной связи.

Лямбда-датчики в ассортименте автомобильной электроники Cambiare можно разделить на два типа: циркониевые датчики и титановые датчики. Хотя оба этих датчика достигают одной и той же цели, контролируя топливно-воздушную смесь, они делают это по-разному и не являются взаимозаменяемыми.

Технические примечания

Циркониевый датчик представляет собой полый керамический цилиндр из диоксида циркония.Цилиндр покрыт с обеих сторон очень тонким слоем пористой платины, которая действует как электрод для передачи сигнала датчиков. Он защищен металлической оболочкой с отверстиями, позволяющими выхлопным газам попадать в корпус датчика.

Центр цилиндра полый и содержит окружающий воздух, который будет использоваться в качестве эталонного газа. Для эффективной работы датчик необходимо нагреть до температуры чуть выше 300 ° C, поэтому большинство современных датчиков теперь оснащены нагревательным элементом.

При этой температуре свойства датчика изменяются, позволяя перемещаться через него ионам кислорода. Этот механизм сохраняет заряд в платиновом покрытии. Сила этого заряда основана на количестве движения кислорода через датчик. Ионы движутся, потому что они всегда будут стремиться перемещаться от высокой концентрации кислорода к низкой, чтобы создать баланс. Чем больше разница в кислороде между выхлопным газом и эталонным газом, тем сильнее заряд.

В стехиометрической точке ЭБУ будет считывать заряд приблизительно 0,45 вольт, тогда как богатая топливная смесь будет показывать 0,9 вольт, а бедная смесь будет показывать 0,1 вольт. Датчик наиболее чувствителен вблизи стехиометрической точки и менее чувствителен при очень бедной или очень богатой смеси. ЭБУ может считывать это изменение напряжения и соответствующим образом изменять выходную мощность топливной форсунки.

Датчик из титана очень похож на датчик из диоксида циркония, хотя обычно он меньше.Принципиальное различие между ними заключается в том, что в отличие от датчика из диоксида циркония, датчик типа Titania не может генерировать напряжение и требует, чтобы базовое напряжение подавалось ЭБУ. Кроме того, для этого типа не требуется проба эталонного воздуха.

Датчик изготовлен из керамического элемента из диоксида титана, который изменяет электрическое сопротивление в зависимости от концентрации кислорода в выхлопных газах. Затем ЭБУ измеряет этот сигнал и в ответ регулирует подачу топлива. Если топливная смесь богатая, сопротивление будет низким.Богатая кислородом или бедная смесь будет иметь высокое сопротивление. Какое-то время многие автомобили использовали датчики из титана, но теперь их заменяют более совершенные датчики из диоксида циркония.

Ингибитор лямбда-зонда Oxymett для Ducati Diavel (COX 001)

Наконец-то пришло время попрощаться с зазубренными и нежелательными остановками мотоциклов Ducati Multistrada 1200 и Ducati, оснащенных блоком управления Siemens.
Jetprime с гордостью представляет свою последнюю разработку — эмулятор лямбда-зонда Oxymett.
Каждый страстный поклонник Ducati прекрасно понимает, что многие из действующих правил и положений омологации создают проблемы для мотоциклов Ducati. Новый Ducati Multistrada 1200 — красивый и фантастический мотоцикл, но он также страдает двумя очень неприятными проблемами:
— внезапное сваливание и резкое торможение при приближении к перекрестку.
— Неровная и тревожная езда на низких оборотах, особенно заметная, когда вы едете в неторопливом темпе.

Другими мотоциклами, подверженными этой проблеме, являются модели Ducati Monster и Hypermotard последнего поколения, оснащенные электроникой Siemens (1100, 796 и 696).

После нескольких часов испытаний в лабораторных условиях и в обычных повседневных дорожных условиях Jetprime, наконец, смогла решить эти проблемы: решение называется Oxymett!
Доступно 2 типа эмуляторов:
— Первый предназначен для Multistrada и Diavel и является заменой лямбда-зондов, устраняя и имитируя их функции.
— Второй тип предназначен для всех стандартных электронных систем Siemens и продолжает использовать оригинальные лямбда-зонды, но изменяет выходные данные, чтобы сделать их более эффективными.

Oxymett останавливает фактическую работу лямбда-зондов, избегая чрезмерного истончения карбюратора (это также применимо, когда установлен силовой модуль гонки). Без Oxymett ваш гоночный или неоригинальный силовой модуль (также с Ducati Performance) вступит в силу только после 3400 об / мин, поскольку ниже этого диапазона его функция снижается лямбда-датчиками.
Jetprime рекомендует использовать Oxymett с нашим силовым модулем Memjet Evo или, что еще лучше, с нашим программируемым модулем Jetprime, поскольку все наши продукты были протестированы на совместимость друг с другом.

Лямбда-зонд — Trodo.com

Автомобильные кислородные датчики, также известные как лямбда-датчики, делают возможным современный электронный впрыск топлива и контроль выбросов.

Практически каждый автомобиль, выпущенный с начала 1980-х годов, содержит датчик, который измеряет количество кислорода в выхлопных газах, а затем отправляет сигнал в компьютер двигателя, чтобы отрегулировать топливную смесь, подаваемую в двигатель. Датчик кислорода расположен в выхлопной трубе и помогает в реальном времени определять, является ли соотношение воздух-топливо в двигателе внутреннего сгорания богатым или бедным.

Механизм большинства датчиков включает химическую реакцию, генерирующую напряжение. Компьютер двигателя смотрит на напряжение, чтобы определить, является ли смесь богатой или бедной, и соответственно регулирует количество топлива, поступающего в двигатель.

Когда следует заменять кислородный датчик?

Все легковые и грузовые автомобили, которые были произведены за последние пятнадцать лет, должны заменяться датчиками O2 каждые 60 000–90 000 миль. Замена датчика через эти промежутки времени снизит уровень загрязнения, выделяемого вашим автомобилем, и сыграет превентивную роль в причине повреждения автомобиля.

Что происходит при выходе из строя кислородного датчика?

Когда датчик кислорода выходит из строя, компьютер больше не может считывать соотношение воздух / топливо, поэтому он в конечном итоге угадывает. Ваша машина плохо работает и расходует больше топлива, чем нужно. Неправильная смесь бензина и кислорода может увеличить количество загрязняющих веществ, которые выходят из выхлопных газов вашего автомобиля, тем самым нанося вред окружающей среде, а также потенциально вызывая отказ каталитического нейтрализатора или даже повреждение вашего двигателя.

Каковы симптомы неисправного датчика кислорода?

Многие владельцы автомобилей не знают симптомов неисправных кислородных датчиков и узнают о проблеме только тогда, когда на их приборной панели загорается лампа проверки двигателя или их автомобиль не проходит проверку на выбросы.

Первый и самый простой признак, который можно отследить, — это индикатор проверки двигателя на вашем автомобиле. Хотя это может быть связано с рядом различных неисправностей в вашем автомобиле, в легковых и грузовых автомобилях с большим пробегом это может быть результатом неисправного датчика O2. Выполнение правильной диагностики при загорании индикатора подтвердит ваши подозрения. Вы также можете заметить, что в последнее время у вас очень низкий расход топлива.

Неисправный кислородный датчик приводит к слишком бедному или слишком богатому соотношению воздуха к топливу, что, в свою очередь, приводит к перерасходу топлива двигателем внутреннего сгорания вашего автомобиля.Наконец, ваш двигатель может показывать некоторые признаки неисправности кислородного датчика. Некоторые общие симптомы датчика O2 двигателя, которые вы можете испытывать, — это резкая работа двигателя на холостом ходу, пропуски зажигания в двигателе или двигатель, который колеблется или спотыкается при попытке ускориться.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *