Как выбрать лямбда-зонд | Новости автомира
О том, что такое кислородный датчик или лямбда-зонд водитель неожиданно для себя узнает тогда, когда его машина вдруг перестает хорошо разгоняться, тяга мотора падает, а аппетит ДВС заметно возрастает. В то же время показания газоанализатора фиксируют повышенное значение угарного газа (СО) в отработанных газах. Справедливости ради нужно отметить, что подобная ситуация возникает при пробеге автомобиля, составляющем более 100 000 км. Это значит, что, скорее всего, неисправен лямбда-зонд, и нужно поспешить в автосервис.
Всякая сложная система, каковой и является автомобиль, требует точности и бесперебойной работы, что осуществляется за счет датчиков и точек контроля. Когда отказывает один из узлов, другие тоже начинают давать сбой, чтобы неисправность была сразу обнаружена, и можно было ее устранить. Одной из таких контрольных точек можно считать датчик кислорода, он же лямбда-зонд, который предназначен для контроля работы двигателя. Чтобы понять, чем так важна данная деталь, и какие функции выполняет, попробуем разобраться, как она устроена.
Для чего устанавливается лямбда-зонд
Функцией автомобильного лямбда-зонда является определения и регулировка количества остаточного или не участвовавшего в процессе горения кислорода в общем составе автомобильного выхлопа. Если кислорода недостаточно, то топливо полностью сгорать никогда не будет. Как результат, кроме углекислого газа (он же СО2) в составе выхлопе присутствует ядовитый газ СО, называемый иначе угарным. При худшем сгорании топлива уменьшается мощность двигателя, и он быстрее изнашивается. При избытке объема кислорода несгоревший бензин попадает в выхлопную часть.
Избыток воздуха ведет к сгоранию топлива при повышенной температуре, что приводит к быстрому износу поршней, свечей, равно как и клапанов. Величина мощности ДВС при этом идет на убыль. Избыток кислорода ведет к тому, что ядовитый оксид азота (
В каких случаях необходимо менять лямбда-зонд
Датчик кислорода, как правило, не меняют до тех пор, пока он более или менее исправен, так как деталь недешевая. Обнаружить проблему лямбда-зонда можно с помощью диагностики. Если рассматривать ресурсы существующих сегодня кислородных датчиков, то они приблизительно такие:
- Циркониевые датчики, не оснащенные подогревом – от 50 до 80 тыс. км;
- Циркониевые датчики, имеющие подогрев – до 100 тыс. км;
- Датчики циркониевые широкополосные – до 160 тыс. км.
Необходимость замены могут определить на СТО во время проверки, когда специалист обнаруживает, что лямбда-зонд еще работает, но уже на «последнем издыхании». Это означает, что деталь следует менять незамедлительно.
Основные причины поломки кислородного датчика
Кроме того случая, когда происходит естественная поломка в силу длительной эксплуатации, кислородный датчик может выходить из строя потому, что:
- Во внутреннюю часть корпуса попадает тосол или жидкость из тормозной системы;
- Чистка корпуса осуществлялась с использованием не подходящих для этого средств;
- В топливе содержится большое количество свинца;
- Произошел перегрев корпуса по причине заправки топливом низкого качества. Перегрев случается в тех случаях, когда вышел из строя прибор охлаждающей жидкости То же случается при поломке регулятора давления, износу топливного фильтра. Загрязненный бензин при этом проникает в камеру сгорания.
Неисправный датчик кислорода не подлежит ремонту, его можно только заменить на новый.
Система, обеспечивающая обратную связь
Так как условия, в которых эксплуатируется автомобиль, не являются идеальными, то для контроля функции двигателя существует электроника, корректирующая его работу. Лямбда зонд осуществляет такую работу вместе с ЭБУ, что позволяет снимать показания содержащихся газов из выхлопной трубы и корректировать подачу топлива к мотору. Обратная связь предусмотрена как для бензиновых инжекторных, так и для дизельных моторов. Без нормально функционирующего лямбда-зонда система не может обеспечить точный расчет расхода топлива.
Конструкция и принцип работы лямбды
Лямбда-зонд представляет собой батарейку, внутри которой находится керамический электролит, в состав которого входит диоксид циркония. Электроды батареи выполнены из платины. Электролит включается в работу при температуре не ниже
Основным конструктивным элементом кислородного датчика является пустотелый керамический наконечник, выполненный из оксида циркония. На его внутреннюю и внешнюю поверхность наносится пористое покрытие из платины, которое выполняет функции внутреннего и внешнего электродов. При нагревании до температуры 300-350C материал превращается в диэлектрик, который проводит сигнал от наружного электрода к внутреннему, что возникает от разности соотношения кислорода между выхлопными газами внутри / снаружи автомобильной системы выхлопа. Ионы кислорода начинают двигаться в направлении от одного из электродов к близлежащему, от области с большой концентрацией кислорода или атмосферы в ту область, где концентрация наименьшая – к выхлопу. При этом возникает электрический ток, причем его сила зависит от степени плотности кислорода с обеих сторон. Данный показатель фиксируется и поступает на ЭБУ, задачей которого является регулировать продолжительность работы инжекторов. Для надежности работы датчика имеющиеся в нем внутренние и внешние электроды надежно заизолированы. В свою очередь, погруженная часть, находящаяся в выпускной системе, изолируется от наружного воздуха.
Где устанавливают лямбда-зонд?
В автомобилях может быть установлен один или два кислородных датчика. Когда конструкция предполагает один элемент, то его устанавливают рядом с двигателем. Если требуется подогрев то ближе к двигателю, если нет, то дальше.
Два лямбда-зонда используют в автомобилях, имеющих нейтрализатор, и располагают по обеим сторонам от него. Подобные датчики предназначаются для контролирования работы двигателя, а также для оценки эффективности функций катализатора. Когда устанавливаются два датчика, то первым (входным) в катализатор должен быть широкополосный элемент, а уже на выходе из катализатора – двухточечный. Впрочем, оба могут быть двухточечными.
Конструктивные особенности, типы кислородных датчиков
Принцип работы любого лямбда-зонда остается неизменным, независимо от его конструкции и вносимых изменений и дополнений, которые часто используются производителями. Их вносят по необходимости, из-за недостатков и конструктивно слабых мест датчиков.
Подогрев датчиков. Одним из важных видов усовершенствования является искусственный контролируемый подогрев керамического наконечника с целью ускорить достижение им рабочей температуры. Первые кислородные датчики нагревались от раскаленных выхлопов и устанавливались поближе к двигателю, где температура будет наивысшая. И, тем не менее с учетом того, что датчик должен нагреваться до температуры 350-400C, требовалось некоторое время, в течение которого он не работал. В настоящее время большинство лямбда-зондов оснащены электрическими нагревателями, с которыми датчики быстро выходят на рабочий режим. Такая функция не только помогает оптимизировать расход топлива, но и продлевает жизнь катализатора.
О чем нужно знать:
- Наиболее распространенный двухточечный датчик имеет самую простую схему работы. Он фиксирует факт различия в концентрации кислорода между атмосферой и автомобильном выхлопе;
- Широкополосный датчик можно считать продуктом эволюции данного устройства. Его функция заключается в накачке кислорода, который всегда имеется в выпускной системе, в отдельную камеру. Работа осуществляется при подаче тока к устройству. Чем меньше объем кислорода, тем более высокая сила тока потребуется для закачки. Изменение силы тока и будет фиксироваться датчиком;
- Количество необходимых проводов. При этом различные конструкторские решения в лямбда-зондах могут требовать 1-5 проводов;
- Цветовая маркировка проводов лямбда-зондов разнится от производителя к производителю. На деле провода темного (т.е. черного) цвета идут на сигнал, а «массовый» провод бывает как белого, так и серого или желтого цвета. «Накальный» провод вывода подогрева всегда бывает красным.
Как проверить исправность лямбда-зонда самостоятельно?
Для проверки можно использовать вольтметр или мультиметр, которые будут фиксировать изменение напряжения на датчике в момент работы двигателя. Проверку осуществляем в следующей последовательности:
- Сначала находим датчик, аккуратно вытираем его ветошью и осматриваем наружную часть. Если датчик потемнел и имеет отложения сажи на поверхности, это говорит о том, что он сгорел, то есть вышел из строя;
- Затем нужно отключить разъем датчика от электрической системы автомобиля и завести двигатель;
- Для того чтобы прогреть датчик повышаем обороты двигателя до 2-3 тыс.об/мин;
- Далее, щупы вольтметра подключаются к черному и серому проводу. Плюс подключают на сигнал, минус – на массу. Нормально работающий датчик покажет от 0,2 до 0,8 В, плохо работающий от 0,3 до 0,7 В. Неизменный показатель прибора говорит о том, что датчик нерабочий.
Если лямбда-зонд оказался неисправным, то придется его заменить на новый.
Корректный подбор кислородного датчика
Если кислородный датчик неисправен, то не стоит спешить купить новый в ближайшем магазине, так как, скорее всего, вам предложат то, что есть в наличии. Большинство производителей этой детали в своих каталогах утверждают, что их датчики совмещаются с большинством транспортных средств. При замене на новый элемент в таком случае неисправность сразу не будет заметна, но со временем датчик откажется правильно работать. В конце концов, это скажется на автомобиле. Суть дела в том, что лямбда-зонды разных авто отличны друг от друга конструктивно. Они различаются резьбовой частью, равно как и наличием предварительно подогрева, предусмотренным количеством проводов, разъемами для соединения. В то же время принцип работы и основной элемент датчиков от модели к модели не разнится.
Исходя из этого, лучше всего приобрести оригинал и обращать внимание на маркировку детали, которая должна быть такой же, как и на старом датчике. Если есть желание экономить, то можно приобрести универсальный датчик, специально разработанный для определенной марки автомобиля. Универсальность датчика состоит в том, что он имеет клеммы, подходящие сразу для нескольких автомобилей.
Сколько стоит лямбда-зонд?
Перед покупкой лямбда-зонда рекомендуется заглянуть в соответствующий раздел по ремонту вашего авто и уточнить, во что именно вкручивается датчик. Это может быть просто коллектор или специальная приставка – футорка, которую тоже придется приобрести. Ее цена, в принципе, небольшая. Для автомобилей европейских марок лямбда-зонд может обойтись в разные суммы. Одними из самых качественных на сегодняшний день считаются датчики японских брендов – NKG и Denso, а также немецкого бренда Bosch, хотя они обойдутся совсем недешево. Если хочется сэкономить, то можно приобрети датчик бюджетного класса, к примеру, производства Чехии. К примеру, продукция Profit уже довольно долго поставляется на рынок Украины.
Что касается б/у датчиков, то от них точно можно отказаться, если не хочется выбрасывать деньги «на ветер».
Замена лямбда-зонда
Замена осуществляется обязательно на непрогретом двигателе. Перед заменой нужно отключить зажигание. Приобретая новый датчик, нужно обратить внимание на маркировку. Она должна быть идентичной той, что уже была нанесена производителем на старую деталь. Замена осуществляется в три этапа:
- Сначала отключаются провода от датчика;
- При помощи гаечного ключа снимается старый лямбда-зонд;
- На освободившееся посадочное место устанавливается новый датчик. Помните: работать нужно аккуратно, дабы не повредить резьбу.
По окончании замены подключается проводка и проверяется работоспособность детали.
Вывод
Лямбда-зонд устанавливается во многие современные автомобили неспроста. Это достаточно сложное устройство, которое дает электронике информацию о работе выхлопной системы. Если на автомобиле стоит катализатор, ценность датчика еще больше возрастает. Если требуется замена лямбда-зонда, вы с легкостью сможете выбрать аналог или оригинал и даже поставить новую запчасть самостоятельно.
avto.pro
Замена кислородного датчика (лямбда-зонд). Мануал с фото
Описание замены датчиков с обеих сторон: банк 1, датчик 1 и банк 2, датчик 1
Код ошибки Р0031 – Банк 1 датчик 1 кислородный датчик (лямбда-зонд) со стороны водителя
Работа не очень сложная (скорее местами неудобная), если вы можете заменить самостоятельно свечи зажигания, значит, и с этой работой справитесь.
Опыт показывает, что если заменили один датчик, то второй вскоре потребует того же, поэтому разумно менять оба сразу. Они одинаковые для обеих сторон. (для 2002 Tundra, но может не для всех) Не поддавайтесь импульсу купить более дешевые устаревшие или универсальные модели. Блок управления не распознает их.
Новый лямбда-зонд.
Также обязательно понадобится специальная головка под лямбда-зонд (с отверстием под провода).
Для облегчения процедуры можно снять защиту, но это необязательно. Можно поднять передние колеса машины, можно работать под ней как есть, свободного пространства немного, но достаточно. Датчик расположен на заднем по ходу конце выпускного коллектора. Вам наиболее удобно будет достать его лежа на спине, готовой вперед. На фото — расположение датчика.
Замену датчика желательно начинать накануне вечером – обрызгав гайку, крепящую датчик любым жидким ключом (PB Blaster, WD-40, Kroil).
Поскольку вы работаете с выпускным коллектором, то лучше выполнять все действия при полностью остывшем двигателе. Коллектор не будет расширенным от температуры. Если датчик не будет выкручиваться, то можно завести двигатель только на минуту. Но после этого будьте очень осторожны: датчик, коллектор и выпуск будут горячими. Особенно внутренний край датчика – он нагревается до 800° С.
Чтобы снять старый лямбда-зонд и установить новый нужно:
1. Разъединить разъем жгута проводов.
Он серый и находится приблизительно на расстоянии 18 см. от датчика. Можно вставить отвертку и ею надавить на удерживающий фиксатор. Не торопитесь
Совет: если совсем не получается можно почистить задние датчики очистителем для CRC MAF (датчик массового расхода воздуха). На них вы потренируетесь снимать и одевать разъем. Это все же проще и даст больше толку, чем пытаться отсоединить вслепую.
2. Наденьте на лямбда-зонд специальный ключ и выкрутите датчик. Пригодится удлинитель около 40 см. Иногда датчик прикипает, выкручивать его – это потребует терпения. Если выкручивается очень туго – смажьте резьбу и закрутите назад. Повторите несколько раз. Если совсем не получается – перед вами выбор: либо использовать большой рычаг с риском сорвать резьбу и остаться дома, либо обратиться в автосервис.
3. Смажьте резьбу нового датчика антипригарной смазкой.
Там всего 3-4 витка – много смазки не надо, проследите, чтобы смазка не попала на рабочую часть датчика. Также слегка смажьте резьбу на коллекторе.
4. Осторожно начинайте вкручивать датчик рукой (как свечи, важно закрутить ровно).
5. С помощью специальной головки или ключа затяните датчик. Аккуратно с проводами. Крутящий момент 43 Нм, 32 ft/lbs.
6. Подсоедините разъем на место.
7. Чтобы стереть ошибку используйте сканер или приблизительно на час отключите отрицательную клемму аккумулятора.
Готово.
***
Ниже есть еще пара датчиков (топливовоздушной смеси). Они стоят дороже, но менять их намного легче. Специальный ключ для него не нужет, но рекомендуется менять также уплотнительное кольцо и крепежную гйку. Этот датчик отличается от кислородного (лямбда-зонд). Расположение – фото ниже.
Если ваша Тундра первого поколения с АКПП была выпущена для продажи в Канаде, то второй датчик должен быть специальный (даже если ваша машина сейчас не находится в Канаде, компьютер будет выдавать ошибку). Уточните у дилера.
***
Код ошибки P0051.
Расшифровка: кислородный датчик — банк 2 (сторона пассажира) датчик 1 (выпускной коллектор)
Код ошибки Р0031 – датчик со стороны водителя
Для замены понадобятся:
Новые датчики (лучше менять оба сразу) – цена, как правило, приемлемая, по крайней мере для того, чтобы не пытаться сэкономить малость на детали, которая прослужит еще 100-150 тыс. км.
Короткий ключ или головка для датчиков (под лямбда-зонд ) на 22мм. (обязательно)
Банка проникающего масла (PB blaster или WD-40) В идеале можно начать брызгать гайку, которая крепит лямбда-зонд любым жидким ключом за день до работы.
Поставьте передние колеса на рампу (подоприте дополнительно) или подставки. Рычаг коробки передач должен быть в положении Park, ручной тормоз включен.
Из-под машины определите расположение датчика в конце выхлопного коллектора, щедро обрызгайте его проникающим маслом и найдите (проследите по проводам) электрический разъем на блоке двигателя.
4. Обычно чтобы освободить подобный разъем нужно надавить на фиксатор одной рукой и в этот момент другой рукой можно вынуть разъем. Однако места там едва для одной руки хватает.
Поэтому понадобится небольшая (даже маленькая) отвертка. Расположите ее так, чтобы она надавила на фиксатор, и одновременно несильно потяните за провод. Разъем выйдет. Если не получится с первого раза – возьмите потолще отвертку, надавите посильнее и тяните провод слегка покачивая из стороны в сторону.
Если с отверткой совсем не получается, можно попробовать одной рукой. Для этого обязательно лежать на спине, ногами вперед. Указательным пальцем надавить на фиксатор, а мизинцем и остальными пальцами придавливать провод, вытягивая его. Этого давления достаточно.
Немного терпения, бранных слов и стенаний и он выйдет, на самом деле это не очень сложно.
5. Если у вас нет сканера, чтобы потом стереть ошибку – отсоедините отрицательную клемму аккумулятора – это обновит память.
6. Спустя час после того, как вы побрызгали маслом, заведите на минуту двигатель – коллектор и датчик прогреются.
7. Используя специальный ключ или головку для лямбда-зонда (c желобком под провод), возможно, также понадобится удлинитель привода ключа, выверните старый датчик. Терпение здесь поможет больше чем сила, т.к. большой риск сорвать резьбу лямбда-зонда.
Осторожно, он горячий. Во время всей работы вы вынуждены будете лежать головой прямо под местом работы (ногами назад на этот раз). Желательно одеть защитные очки.
8. Новый датчик должен иметь антипригарное покрытие. Если такового нет – нанесите не жалея на резьбу и на датчике и на коллекторе. С помощью того же ключа установите новый датчик. Приложите небольшое усилие (43 Нм, 32 ft/lbs), чтобы он четко стал на место.
9. Сканером сотрите ошибку (выполняя большинство ремонта самостоятельно вы экономите более чем достаточно, чтобы позволить себе собственный сканер) и проверьте отсутствие лампочки и новый датчик в работе.
Перевод по материалам сайта: тынц
yolkaclub.ru
Для чего нужен лямбда зонд?
Кратко:
Лямбда зонд устанавливается в любых транспортных средствах, приводимых в движение с помощью двигателей внутреннего сгорания. Лямбда зонд:
• Регулирует смесеобразование, удерживая расход топлива на максимально низком уровне.
• Обеспечивает катализатору оптимальные условия работы, что в итоге влияет на срок службы катализатора и низкий уровень токсичности выхлопа.
Подробно:
Подробное понимание того, как устроен и для чего нужен лямбда зонд никак не повлияет на обнаружение и устранение неисправности этого датчика, если вы внимательно будете следовать тем советам, которые мы даём в наших статьях.
Даже простое чтение статьи будет для вас пустой тратой времени, поскольку, когда у вас перегорает лампочка, вы не стремитесь понять, как она работает, а просто меняете её на новую. Ведь всё, что на самом деле нужно вам, это исправный автомобиль. Поэтому, смело пропускайте эту статью и переходите к статьям, которые непосредственно расскажут вам, как проверить, подобрать и заменить ваш датчик.
Если же вы всё-таки решительно настроены вникнуть в суть работы лямбда зонда, желаем удачи.
Функция лямбда зонда в современном автомобиле.
На все автомобили, начиная с конца 80-х годов прошлого века, устанавливаются катализаторы, задачей которых является очищение выхлопных газов от вредных примесей. Для оптимальной и эффективной работы катализатора необходимо подготовить строго определённое качество воздушно-топливной смеси для двигателя и проконтролировать качественные характеристики выхлопных газов, возникших в результате её сгорания. Эту функцию выполняет лямбда зонд.
Лямбда зонд – также называемый кислородным датчиком или датчиком кислорода – измеряет количество остаточного кислорода в выхлопных газах. Отсюда пошло основное название этого датчика – кислородный. Исходя из количества остаточного кислорода, датчик посылает сигналы в электронный блок управления двигателем, который, в свою очередь, регулирует количество подаваемого топлива или, другими словами, изменяет качество воздушно-топливной смеси. Именно поэтому так важна герметичность выхлопной системы в местах установки этих датчиков, поскольку, в результате подмеса воздуха извне параметры этих измерений нарушаются. Идеальное соотношение воздуха и топлива в смеси обозначается греческой буквой λ (лямбда) и равняется приблизительно 15 к 1, где 15 частей это воздух, а 1 часть это топливо. Отсюда и пошло наиболее распространённое в России название датчика – лямбда зонд.
Лямбда зонд установлен в трубы выхлопной системы автомобиля так, чтобы его рабочие поверхности обтекали выхлопные газы. Эти рабочие поверхности состоят из многослойных материалов обеспечивающих тестирование смеси. Тестирование смеси эффективно идёт только при высокой температуре рабочей поверхности, поэтому все современные датчики снабжены функцией принудительного прогрева. Для подробного рассмотрения конструкции датчика обратитесь к схеме 1.
Первый (верхний, регулирующий) лямбда зонд.
До начала 2000-х годов на автомобиль устанавливался только один датчик. Этот датчик устанавливался на отрезок выхлопной трубы между двигателем и катализатором и впоследствии, после появления второго датчика, получил свои нынешние названия: первый датчик или верхний или регулирующий. В задачу этого датчика входил вышеописанный процесс измерений и поскольку он устанавливается выше, чем второй этот датчик был назван верхним. Регулирующим он был назван по причине того, что именно он несёт основную нагрузку по регулированию воздушно-топливной смеси. Этот же датчик принимает на себя главный удар раскалённых токсичных газов двигателя, ещё не очищенных от ядовитых примесей катализатором. За счёт этого он и выходит из строя в среднем в 5-7 раз чаще, чем второй датчик.
Второй (нижний, диагностирующий) лямбда зонд.
После 2000-х годов, дополнительно к Первому датчику, в автомобилях стали устанавливать ещё один, при этом местоположение Первого не изменилось. Второй датчик стали устанавливать на отрезок выхлопной трубы от катализатора до глушителя. Задачей этого дополнительного датчика стала проверка качества очистки выхлопных газов, прошедших через катализатор. Он получил название «Второй» или «Нижний», поскольку устанавливался под днищем автомобиля. Другим названием этого датчика стало «Диагностирующий», оно отражало его функциональную отличие от Первого датчика – проверять качество очистки выхлопных газов. После появления Второго датчика блок управления рассчитывает параметры идеальной воздушно-топливной смеси на основании показаний их обоих. В результате удалось добиться дополнительного снижения расхода топлива и высочайшей степени очистки выхлопных газов от ядовитых примесей — 95%.
Следует заметить, что поскольку Второй датчик установлен после катализатора, где газы уже очищены от агрессивных примесей, он выходит из строя значительно реже и то в результате либо разрушения катализатора, либо в результате механического или термического повреждения.
Конструктивно оба датчика очень похожи. Тем не менее они имеют ряд различий, обусловленных их функциональностью. В последние годы первые и вторые лямбда зонды стали также отличаться и конструктивно. В качестве регулирующих датчиков всё чаще применяются сложные и дорогостоящие широкополосные датчики, в то время как в качестве диагнотических по прежнему используют циркониевые лямбда зонды.
Схематичное обозначение местоположения лямбда зондов на современном автомобиле.
Все автомобили объёмом двигателя более 2-х литров имеют по два Первых датчика и два Вторых датчика. Установка четырех датчиков продиктована большей мощностью таких двигателей требующих наличия двух катализаторов. В последние годы, в связи с введением более строгих требований по выбросам, стали устанавливать до трёх катализаторов, а соответственно понадобился и пятый кислородный датчик.
Разновидности лямбда зондов.
Лямбда зонд из диоксида циркония является самым распространённым на сегодняшний день типом кислородных датчиков.
Менее распространёнными датчиками является широкополосные датчики и датчики воздух — топливо.
Совсем редкими являются лямбда зонд их диоксида титана, которые постепенно вытесняются из-за своей дороговизны.
lambdazond.ru