Циркониевая лямбда вместо титановой

Обновлено: 05.07.2024

Лямбда зонд. Его назначение в системе питания автомобиля

Инжекторная система питания автомобиля является более экономичной и эффективной, чем карбюраторная. Достигается это за счет полного контроля за подачей топлива и воздуха, которое осуществляется рядом датчиков. Они выполняют проверку рабочих параметров, передают их на электронный блок, который анализирует и на их основе корректирует работу всей системы.

Причем датчики для обеспечения полной информации о работе системы устанавливаются не только на впуске (количества топлива, воздуха), но и в выпускной системе. В ней используется всего один датчик, но от его работы зависит, какое количество воздуха будет подаваться в цилиндры.

Он так и называется – датчик кислорода, другое название — лямбда-зонд.

Зачем нужен лямбда зонд в машине?

Основная задача этого датчика кислорода – оценка количества несгоревшего кислорода в отработанных газах.

Дело в том, что самое эффективное сгорание топливовоздушной смеси достигается при определенном соотношении топлива и воздуха — одна часть бензина должно смешиваться с 14,7 частями воздуха.

Если топливовоздушная смесь будет обедненной, то содержание воздуха будет увеличенным, и наоборот – обогащенная смесь обеспечит меньшее процентное содержание кислорода в выхлопных газах. А это уже сказывается на мощности, расходе, приемистости.

А поскольку двигатель работает на разных режимах, поэтому такое соотношение далеко не всегда соблюдается. Чтобы была возможность контролировать количество подаваемого воздуха, в систему питания и включен лямбда-зонд.

На основе показаний этого датчика электронный блок оценивает качество топливовоздушной смеси и при обнаружении несоответствия нормам – корректирует работу системы, обеспечивая подачу оптимальной смеси путем подачи сигнала на форсунки, которые увеличивают или уменьшают количество впрыскиваемого топлива.

Устройство и принцип работы лямбда зонда

Принцип вроде и прост, но реализация его — не такая уж и легкая.

Поэтому он делает замеры в двух местах – атмосферный воздух и тот, что остался после сгорания смеси.

При этом на электронный блок должен подаваться электрический сигнал.

Для этого лямбда-зонду необходимо преобразовать результаты замеров в импульс, который будет подаваться на ЭБУ.

Для проведения замеров концентрации кислорода в атмосфере и в выхлопных газах, используется два электрода, вступающих в реакцию с ним.

То есть в работе этого датчика задействован принцип гальванического элемента, при котором смена параметров химической реакции влечет за собой изменение напряжения между электродами датчика. Так, при обогащенной смеси, когда процент кислорода – меньше, напряжение возрастает, а при обеднении – снижается.

Полученный в результате химической реакции электрический импульс подается на ЭБУ, параметры которого он сравнивает с прописанными в своей памяти и в результате этого производит корректировку работы системы питания.

Используя для работы химические реакции, лямбда-зонд не является сложным по конструкции.

Основным его элементом выступает керамический наконечник, изготовленный из диоксида циркония (реже – диоксида титана) с платиновым покрытием, которое и выступает в роли электродов, вступающих в реакцию.

Одной своей стороной наконечник контактирует с атмосферой, а другой – с выхлопными газами.

Лямбда зонд с подогревом

Особенность работы такого керамического наконечника заключается в том, что произведение эффективных замеров остаточного процента кислорода выполняется только при определенном температурном режиме. Чтобы наконечник обрел необходимую проводимость, необходима температура в 300-400 °С

Чтобы обеспечить необходимый температурный режим изначально этот датчик устанавливали ближе к выпускному коллектору, что обеспечивало достижение необходимой температуры по мере прогрева силовой установки.

Видео: Как подключить лямбда зонд с подогревом

Использование двух и более датчиков

Сейчас многие автомобили, чтобы повысить их экологичность, используют каталитические нейтрализаторы, что позволяет снизить вредные выбросы в атмосферу. При этом выхлопная система оснащается не одним, а двумя и более кислородными датчиками.

В такой выхлопной системе эти датчики производят не только замер остаточного кислорода, но еще и оценивают эффективность работы нейтрализатора. Один из датчиков устанавливается перед катализатором, а второй – за ним. Это позволяет на основании сравнения показаний двух лямбда-зондов понять, выполняется ли нейтрализация вредных веществ.

Многие просто вырезают нейтрализатор, а на его место устанавливают пламегаситель – обычный отрезок трубы необходимого диаметра. А чтобы получить разницу в показаниях двух датчиков, используют так называемую обманку на лямбда зонд – специальную проставку, устанавливаемую на второй лямбда-зонд.

Эта обманка просто удаляет наконечник от потока выхлопных газов, что влияет на его показания. За счет этого и достигается разница, которую ЭБУ воспринимает как работу катализатора.

Конструкция и принцип работы кислородного датчика

Конструкция датчика кислорода на основе диоксида циркония (ZrO2)

Наружный электрод — осуществляет контакт с выхлопными газами.
Внутренний электрод — контактирует с атмосферой.
Нагревательный элемент — используется для подогрева кислородного датчика и более быстрого вывода его на рабочую температуру (около 300 °C).
Твердый электролит — расположен между двумя электродами (диоксид циркония).
Корпус.
Защитный кожух наконечника — имеет специальные отверстия (перфорацию) для проникновения отработавших газов.

Устройство наконечника лямбда-зонда

Внешний и внутренний электроды покрыты платиновым напылением. Принцип работы такого лямбда зонда основан на возникновении разности потенциалов между слоями платины (электроды), которые чувствительны к кислороду. Она возникает при нагревании электролита, когда через него происходит движение ионов кислорода от атмосферного воздуха и выхлопных газов. Напряжение, возникающее на электродах датчика, зависит от концентрации кислорода в отработавших газах. Чем она выше, тем ниже напряжение. Диапазон напряжений сигнала кислородного датчика находится в пределах от 100 до 900 мВ. Сигнал имеет синусоидальную форму, у которой выделяются три области: от 100 до 450 мВ — бедная смесь, от 450 до 900 мВ — богатая смесь, значение 450 мВ соответствует стехиометрическому составу топливовоздушной смеси.

Где находится?

Устанавливается широкополосный лямбда-зонд в выхлопной системе.

В зависимости от типа автомобиля, в конструкции может использоваться один или несколько таких датчиков.

Так, первый устанавливается до катализатора, второй – после него.

Внешне его можно увидеть не всегда. Но в любом случае данный элемент будет выглядеть как некая форсунка, что торчит из трубы со жгутом проводов.

Устройство

Конструкция данного механизма предполагает наличие следующих элементов:

Металлический корпус с резьбой.
Электрический нагреватель.
Наконечник.
Защитный экран.
Токопроводящий контакт.
Уплотнительная манжета для провода.
Изолятор.

В основе механизма лежат два чувствительных электрода. Внешний имеет платиновое напыление, благодаря которому электрод сильно чувствителен к кислороду. Внутренний же изготовлен из циркония. Устанавливается датчик таким образом, чтобы сквозь него проходили отработанные газы. Внешний электрод улавливает О2, после чего измеряется потенциал между двумя наконечниками. Чем он выше, тем больше кислорода в системе.

Широкополосный датчик кислорода являет собой усовершенствованную конструкцию двухконтактного механизма. Отметим, что потенциал разницы измеряется под воздействием определенной силы тока.

Принцип работы и устройство циркониевого лямбда-зонда

Циркониевая лямбда выполнена аналогично титановой. Из внешних признаков разница возможна в количестве проводов (у титановой один провод точно всегда идет на подогрев, у циркониевой подогрев необязателен) и в отверстии в защитном экране для атмосферного воздуха.

Внутри находится чувствительный элемент с платиновыми электродами, один электрод расположен в среде выхопных газов, второй в атмосферном воздухе. Пространство между защитным наконечником и электродом наполнено пористой керамикой на основе циркония. Она является твердым электролитом, проводящим ионы кислорода.

После прогрева циркониевой лямбды до рабочей температуры (300-400 градусов) между электродами возникает напряжение, величина которого определяется разностью содержания кислорода в атмосферном воздухе и в отработавших выхлопных газах. Т.е. чем больше концентрация кислорода в выхлопных газах, тем меньше выходное напряжение циркониевого лямбда-зонда.

Основные типы устройств

Сегодня можно выделить несколько типов кислородных датчиков. Все они могут отличаться по нескольким критериям:

по числу проводов — от 1 до 6;
по организации сенсорного элемента (есть два вида — пластинчатые и пальчиковые);
по крепежу в выхлопной трубе — фланцевые или на резьбе;
по диапазону измерений параметра лямбды — широкополосные (измерение производится в диапазоне от 0.7 до 1.6) или узкополосные, контролирующие уровень лямбда на уровне выше единицы.

Каждый из типов устройств имеет свои особенности.

Основные виды лямбда-зондов

В конструкции современного автомобиля могут присутствовать следующие лямбда-зонды:

1. Циркониевый

Изготовленный из керамики и циркония наконечник со всех сторон покрыт защитными пластинами из пористых платиновых электродов, которые выполняют роль проводников тока. Стоит отметить, что свойства электролита активизируются только при нагреве диоксида циркония выше +350 °C. Получается, что лямбда-зонд будет выдавать ошибку, если не прогреется до определенной температуры. Быстрый нагрев устройства осуществляется благодаря встроенной нагревательной конструкции с керамическим изолятором.

Посредством прохождения через небольшие просветы в защитном кожухе выхлопные газы поступают к наружной части наконечника. Воздух, в свою очередь, проникает внутрь датчика через специальную пройму в корпусе устройства или пористую уплотнительную крышку.

Разница потенциалов формируется благодаря перемещению ионов кислорода по электролиту между наружным и внутренним платиновыми электродами.

Напряжение на электродах обратно пропорционально объемам кислорода в выхлопной системе.

При наличии оповещения, поступающего от датчика, блок управления выравнивает содержание компонентов топливовоздушной смеси. Напряжение, поступающее от лямбда-зонда, каждую секунду меняется по несколько раз, что позволяет оптимизировать состав смеси независимо от режима работы ДВС.

В зависимости от количества проводов лямбда-зонды из циркония делятся на несколько групп:

однопроводные – оснащены одним сигнальный проводом, при этом контакт на массу осуществляется через корпус;
двухпроводные – имеют сигнальный и заземляющий провода;
трех- и четырехпроводные – подразумевают наличие системы нагрева, а также подведенных к ней управляющих и заземляющих проводов.

2. Титановый

Титановый лямбда-зонд имеет высокую цену и сложную конструкцию, что отрицательно сказывается на популярности данных устройств.

3. Широкополосный

В отличие от вышеописанных моделей, широкополосные приборы имеют конструкцию, состоящую из двух камер: измерительной и насосной.

В измерительном отсеке поддерживается такой состав газов, при котором лямбда равна единице. Что касается насосной камеры: если мотор работает на бедной смеси, камера убирает лишний кислород из диффузионного зазора в атмосферу, а если на богатой – пополняет диффузионное отверстие недостающим кислородом из внешней среды. Направление тока для перемещения кислорода в разные стороны меняется, а его величина пропорциональна объемам бесцветного газа.

Нормальное функционирование широполосных датчиков возможно при температуре +600 °C, что достигается за счет работы нагревательного элемента в датчике.

Широкополосные датчики кислорода детектируют лямбду от 0,7 до 1,6.

Где находится лямбда-зонд и сколько их в автомобиле

Для того чтобы определить точное количество датчиков кислорода в вашем автомобиле, можно обратиться за помощью в автосервис, где после специальной диагностики вам выдадут снимок днища машины с отмеченными на нем лямбда-зондами. Но если вы хотите сэкономить свои средства, мы расскажем, где искать лямбда-зонд и как установить количество датчиков самостоятельно.

Стоит отметить, что лямбда-зонды устанавливаются и под капотом автомобиля, и под днищем.

Для начала нужно определиться с точным годом выпуска автомобиля. Если ваше транспортное средство изготавливали еще в XX веке, то, скорее всего, у него имеется только один лямбда-зонд. Более современные модели авто, как правило, оснащены двумя или четырьмя датчиками.

В статье: 1 видео (посмотреть) и

Уже не в первый люди раз просят добавить на сайт информацию диагностике по именно лямбда-зонда, как титанового, циркониевого и так. Выбрал время, собрал инфу в вываливаю, кучу! Усваиваем!

В двух словах об устройстве и лямбда предназначение-зонда вообще. Писать буду незаумным простейшим и понятным каждому языком, тапками не Придумана.

кидаемся и вставлена в машины лямбда для содержания анализа кислорода в выхлопе и передаче полученной мозги в "информации" автомобиля. Другими словами, более название правильное лямбды - "Кислородный датчик". Объединяет вида оба датчиков их место в электронной системе подачей управления топлива, они сигнализируют "мозгам" о топливовоздушной качестве смеси (богатая/бедная). Ну а дальше, сама электроника делает вывод, обеднить смесь, цилиндры в подаваемую или нет. В некоторых автомобилях использоваться могут два датчика, один из которых после установлен катализатора и его функция в проверке катализатора состояния и контроле работы и исправности основной находящейся, лямбды во впускном коллекторе, либо максимально него от близко.

Рисунок выше что-то типа вида общего лямбда-зонда. Смысл фразы понятен станет ниже, из описания конструкции каждого из Цифрами. них на схеме обозначены:

1 — металлический корпус с шестигранником и резьбой “под ключ”;
2 — уплотнительное кольцо;
3 — электрического токосъемник сигнала;
4 — керамический изолятор;
5 — провода;
6 — проводов манжета уплотнительная;
7 — токоподводящий контакт провода нагревателя питания;
8 — наружный защитный экран с отверстием атмосферного для воздуха;
9 — чувствительный элемент;
10 — керамический защитный;
11 — наконечник экран с отверстием для отработавших Остановимся.

газов на устройстве и принципе работы каждой из соответствуюших в лямбд им разделах.

1. Диагностика титанового лямбда-Принцип.

зонда, для владельцев Jeep Cherokee и других для "счастливчиков", имеющих титановый лямбда-картинка, зонд, приведенная выше и есть именно то, втыкнуто что в выпускной коллектор. Почему? Да потому чувствительный что элемент 9 на схеме изготовлен на основе потому, титана что именно он очень привередлив к температуры колебаниям, от которых зависит точность его знаю. Уж не показаний, чем думали конструктора Chrysler, Toyota, Nissan и Mitsubishi, когда ставили на авто лет некоторых титановые лямбды, но явно не головой.

работы Принцип такой лямбды таков, что от кислорода содержания в выхлопных газах он меняет свою Выделю. проводимость ниже то, что очень желательно дабы, замопнить когда-нибудь хаотично не искать по Титановый:

инету лямбда-зонд меняет свое скачкообразно сопротивление от малого (менее 1 кОм) при смеси богатой до большого (свыше 20 кОм) при смеси бедной.

Электронная система управления подачей подает топлива напряжение (1 вольт как правило, на Jeep автомобилях это 5 вольт) на сигнальный провод зонда лямбда. При бедной смеси тока меньше проходит, система "подливает", дабы выровнять ТВС качество, при богатой смеси сопротивление датчика титанового меньше, следовательно тока проходит нужно и больше смесь обеднить, чем "мозги" и Вот. занимаются таким Макаром все это и показания, работает лямбда "скачут" и мозг догоняет их делая, то следом смесь богаче, то беднее.

Минус лямбда титанового-зонда не только в его цене (знают все, каких космических денег он сейчас даже) и стоит? не в том, что при заказе могут титанового приволочь или впарить циркониевый, а в точности зависимости показаний от температуры. Именно для предусмотрен и этого подогрев чувствительного элемента, который лямбду греет сокло 15 секунд до прогрева и потом поддерживать обязан при необходимости температуру, требуемую нормальной для работы датчика.

Кстати, внешнее титанового отличие лямбда-зонда от циркониевого еще и в что, том у титанового отсутствует отверстие для воздуха атмосферного в наружнем защитном экране 8.

Диагностика лямбда титанового-зонда проводится следующим образом: выключенном при зажигании снимаем разъем с кислородного измеряем, датчика омметром сопротивление датчика. При лямбде исправной сопротивление должно быть в пределах 5-7 Ом, сопротивлении при в бесконечность лямбда-зонд однозначно Тем!

мертв не менее, диагностика титанового лямбда-омметром зонда может быть не всегда достоверна. это Объясняется тем, что сопротивление лямбды сопоставимо примерно с сопротивлением тестера. Существует еще способов пара определить его работоспособность.

Способ Первый. первый способ самый простой, если у уже Вас есть шнурок Питона. Снимаем RenixCom программой логи с автомобиля, октрываем их программой смотрим и ViewLog под графиком напряжение O2. На картинке искомые ниже цифры подчеркнуты.

Постоянно одно около (значение 5 вольт) и ровная зеленая линия на говорит, графике о том, что датчик неисправен. О усталости "степени" лямбды говорит график, чем величина меньше периода на графике, тем живее зонд-лямбда. Большие периоды говорят о том, лямбда что "устает". Я думаю, что наиболее эти ценны данные в совокупности со всеми остальными, как, нежели основные опорные.

Способ второй. основывается Способ на вычислении напряжения на сигнальном проводе с резистора помощью и вольтметра. Эти действия довольно трудоемки, сложны, поэтому останавливаться на них я не буду, что, считаю проще, дешевле и выгоднее купить изваять, переходник шнурок Питона и смотреть цифры из машины салона, нежели возиться в любое время погоду и года под машиной с тестером, паяльником и Если. формулами вдруг кому-то захочется драйва от действий этих, рисуйте в форму обратной связи, я как вышлю правильно заниматься этим онанизмом.

Но работать неправильно титановая лямбда может и от недостатка Для. подогрева проверки работоспособности нагревательного элемента измеряем же так омметром сопротивление. Показания в пределах от 1, 2 до 15 Ом работоспособном о говорят элементе подогрева.

2. Диагностика циркониевого зонда-лямбда.

Циркониевая лямбда выполнена аналогично внешних. Из титановой признаков разница возможна в количестве титановой (у проводов один провод точно всегда подогрев на идет, у циркониевой подогрев необязателен) и в отверстии в экране защитном для атмосферного воздуха.

Внутри чувствительный находится элемент с платиновыми электродами, один расположен электрод в среде выхопных газов, второй в воздухе атмосферном. Пространство между защитным наконечником и наполнено электродом пористой керамикой на основе циркония. является Она твердым электролитом, проводящим ионы После.

кислорода прогрева циркониевой лямбды до рабочей 300 (температуры-400 градусов) между электродами напряжение возникает, величина которого определяется разностью кислорода содержания в атмосферном воздухе и в отработавших выхлопных чем. Т.е. газах больше концентрация кислорода в выхлопных тем, газах меньше выходное напряжение циркониевого зонда-лямбда.

При "правильном" составе топливовоздушной значение (14, 7:1) смеси выходного напряжения составляет 0, 45-0, 5 вольт. что, Примечательно в сравнении с титановым лямбда-зондом, изменяет который свое сопротивление в зависимости от содержания выхлопных в кислорода газах, циркониевый датчик это генерирует "напряжение". Механизм возникновения напряжения (э.д.с.) описывать нет смысла, нам это совсем не нужно.

К информации, сожалени по диагностике циркониевых датчиков с помощью вольтметра/омметра/амперметра я пока не нашел. Вернее информации той, которой бы я доверял. Поэтому делюсь способом найденным оценки работоспособности лямбда-зонда с Программное ПО. помощью обеспечение может различаться в зависимости от машин моделей и способов "чтения" авто программами. для, Например диагностики Jeep Cherokee, Jeep Cherokee Grand с системой впрыска топлива Mopar отсутствии при разъема OBD-II используем программу последней JMRDB версии 2.0. Для автомобилей с OBD-II другие пользуем программы, рисующие графики. Чтение идентично графиков и не зависит от используемого ПО, циркониевый лямбда-читается зонд одинаково.

"Усталость" лямбда-зонда.

работы Ресурс циркониевого датчика 100-160 временем. км. Со тыс чувствительность его может ухудшаться, сказывается что на его быстродействии. Как мы это как и видим определяем? Все довольно просто: датчик исправный в течении 10 секунд работы должен нам давать не менее 8 переключений, т.е. не менее 4-х периодов на Чем. графике плавнее переключения, чем их меньше, более тем устала лямбда. Следует заметить и что, запомнить этот критерий работает на повышенных двигателя оборотах, на 2000-2500 об. в минуту.

Еще причин из одна "усталости" лямбда-зонда - его применение, загрязнение различных присадок в топливо, низкое топлива качество, попадание антифриза либо его частей составных в систему выпуска. Именно поэтому способ вышеописанный диагностики является лишь предпосылкой к обследованию тщательному автомобиля и не позволяет сказать, что замены после лямбды следующая будет работать дольше и лучше.

Еще тест.

Возможна проверка напряжения измерения с помощью дпоступления дополнительного топлива. На двигателе прогретом, работающем на холостых, снимаем вакуумный регулятора с шланг давления топлива в системе. Снятие повысит шланга давление в системе, следовательно увеличится и подаваемого количество в цилиндры топлива. При исправном его датчике выходное напряжение повысится, если же происодит не этого, то причина либо в давлении в топливной либо, системе в неисправности лямбда-зонда.

Вот и что, все я могу рассказать на данный момент о неисправности диагностике лямбда-зонда. Работаю над дальше этим, но пока все. Единственный момент, о стоит котором сказать: скорей всего в циркониевом кислорода датчике постоянное значение выходного напряжения около либо нуля, либо около 1 вольта говорит тоже о его неисправности.

Важно. И в случаях с датчиками циркониевыми и с титановыми, если ваша программа отображает диагностики режим работы системы впрыска Open (топлива Loop Mode/Closed Mode), то мы с этих помощью данных также можем определить лямбда исправность-зонда.
При прогретом двигателе и системе исправной впрыска топлива режим работы "Mode Closed" говорит о том, что лямбда системы и работает впрыска топлива регулирует количество топлива подаваемого, опираясь на нее. Режим "Open Mode Loop" включен, пока двигатель прогревается до температуры рабочей и в случае неисправности лямбда-зонда. впрыска Система в этом случае не спрашивает лямбду о кислорода количестве в выхлопных газах, а подает топливо в опираясь, цилиндры на средние значения.

3. Восстановление лямбда-чего.

Ну зонда сказать об восстановлении. Мое мнение-онанизм это. Это своеобразное продлении агонии датчика умирающего. Во-первых, чистка на 100% не очистит вторых. Во-датчик, стоит ли оно того? Сегодня мы чистим его, а завтра он у нас умрет в самый момент неподходящий и все равно нужно будет новый покупать. А времени будет затрачено в пару больше раз. Короче, думаем своей головой и что, помним восстановление лямбда-зонда не есть загрязненность и ее панацея может быть следами других автомобиля неисправностей, следовательно проблема вовсе не в кислородном Итак.

датчике, как мы понимаем, что лямбда "или" умирает что загрязнена? Возрастает расход имеем, топлива неустойчивый ХХ, движок пытается заглохнуть, динамические ухудшаются свойства авто. Все вышеперечисленное-качества от зависимость ТВС (топливовоздушной смеси), то бишь, работы результат лямбды по анализу содержания кислорода в газах выхлопных. Будем лечить мертвого пациента? Ортофосфорная!

Хорошо кислота. Продается в местах высокой радиодеталей концентрации и химии для радиолюбителей. Используется пайки для или для очистки металла от металлу. Ни оксидов, ни пористой структуре керамического наконечника она плохого не сделает. Концентрация ортофосфорной кислоты в баночках продаваемых уже подходящая нам.

Для наконечника очистки лямбда-зонда ортофосфорной кислотой наконечник окунаем в кислоту и выдерживаем в ней минут 15-20. будет Результатом заметно посветлевший металл, свободный от нагара и окислов. Если это вариант не сделал дела своего, приступаем ко второму варианту! Аккуратно наконечник смачиваем кислотой, снимаем крышку с конфорки плиты газовой и нагреваем на газу до тех пор, кислота пока не начнет кипеть и брызгать. Обильно водой смываем следы реакции, мочим снова и достижения до так результата.

ВАЖНО. Никаких наждачных абразивных и бумаг материалов! Все работы проводим натуральной с кистью щетиной (мажем наконечник, снимаем Лямбда и пр.) отложения-зонд полностью в кислоту не окунаем! только Смачиваем наконечник. Если защитный колпачок цельный наконечника, без прорезей и отверстий, не надо пилить его и не надо пытаться его чистить!! 95%, его вы что убьете своими руками. Меняем Сжатый.

сразу воздух. Для лямбда-зондов с для отверстием атмосферного воздуха возможен и такой Засор. вариант этого отверстия тоже может причиной быть неправильной работы лямбды. Отложения на структуре пористой таким образом не снять, это для скорее отведения души и исключения этой Воздух. причны должен быть без влаги, выше чем его давление, тем лучше.

На все этом! Подведя итоги скажу, что лямбда восстановление-зонда ортофосфорной кислотой, либо способами другими я бы все же не рекомендовал. Юзайте заведомо датчики исправные и все будет отлично! Если предложения есть, дополнения, если я где ошибся, мне сообщите об этом любым доступным способом, очень буду признателен.

Напоследок немного ценных кучи до сведений, которые нужно знать и нежелательно тем, забывать более, что эти данные работе и к относятся лямбда-зонда.

Как и в любой сложной системе, от которой требуется точная и бесперебойная работа, автомобиль оснащается различными датчиками и контрольными точками. Цель этого подхода ясна: при отказе одного узла остальные начинают сбоить, и нужно сразу видеть неисправность, чтобы вовремя устранить и ее, и возможные последствия. Одной из таких контрольных точек является датчик кислорода или лямбда-зонд, служащий для контроля за работой двигателя.

Назначение

Лямбда-зонд показывает концентрацию остаточного (несгоревшего) кислорода в выхлопе автомобиля.

Чтобы полностью сжечь один литр бензина требуется 14,7 кг воздуха (±0,1 кг). Это соотношение фактического к необходимому объему воздуха называют стехиометрическим или λ=1. При недостаточном количестве воздуха значение будет λ 1 (обедненная смесь). При недостатке кислорода топливо не будет полностью сгорать, то есть вместо углекислого газа СО₂ в выхлопе будет содержаться ядовитый угарный газ СО. Это, так сказать, экологические последствия недостатка воздуха для двигателя. Есть и технические: хуже сгорает топливо – меньше мощность мотора, быстрей выходят из строя детали и компоненты двигателя. При переобогащенной топливной часть несгоревшего бензина будет попадать в выхлопную систему.

Избыток воздуха (обедненная смесь) чреват сгоранием топлива с превышением нормативной температуры, что опасно повреждением поршней, свечей зажигания, клапанов, и опять-таки снижением мощности двигателя. А ядовитый оксид азота NO_х при избытке кислорода не разлагается на безопасный азот N и кислород O_х.

Еще одной деталью, зависящей от правильно оптимального сгорания топлива, является катализатор (каталитический нейтрализатор выхлопных газов). Чем лучше сбалансирована подача топлива и воздуха, тем меньше на него нагрузка, а значит, он дольше прослужит. Стоимость катализатора сегодня стартует от 200$.

Регулировка соотношения топлива и поступающего воздуха осуществляется изменением продолжительности впрыска топливных форсунок. Этим процессом управляет ЭБУ (электронный блок управления), получающий сигнал от датчика.

Итак, лямбда-зонд предназначен для анализа количества остаточного кислорода в выхлопе двигателя. Затем в соответствии с его показаниями происходит подстройка инжекторной системы для получения идеальной насыщенности топливно-воздушной смеси.

Система обратной связи

Электроника, управляющая работой мотора, настраивается нп оптимальные параметры работы еще на конвейере. Но условия работы автомобиля всегда отличаются от идеальных (европейских, азиатских или американских). Да и в процессе эксплуатации двигатель постепенно изнашивается, а значит, необходимо контролировать и корректировать его работу. Эту функцию и выполняет лямбда-зонд в паре с ЭБУ: снятие показаний содержимого выхлопной трубы и на их основании коррекция поступающего в двигатель количества топлива. Обратная связь действует как на бензиновых инжекторных, так и на современных дизельных двигателях: в обоих случаях без нормально работающей лямбды система не сможет оптимально рассчитать расход топлива.

Конструкция лямбда-зонда

Конструкция датчика:
1. Металлический корпус с резьбой и гайкой под ключ. 2. Уплотнительное кольцо.
3. Токосъемник электрического сигнала. 4. Керамический изолятор.
5. Провода. 6. Уплотнительная манжета проводов. 7. Контакт подогрева.
8. Наружный защитный корпус с отверстием для воздуха. 9. Подогрев.
10. Керамический наконечник. 11. Защитный экран с отверстиями.

Главным конструктивным элементом датчика является пустотелый керамический наконечник из оксида циркония, внутри и снаружи которого нанесено пористое платиновое покрытие (внутренний и наружный электроды). При нагреве до 300-350°С керамика приобретает свойства диэлектрика, проводящего сигналы от наружного электрода на внутренний, возникающие при разности соотношения кислорода и выхлопных газов внутри и снаружи системы выхлопа.

Принцип работы

Циркониевая керамика при нагреве приобретает свойства проводника: ионы кислорода проходят от одного электрода к другому, от области с большей концентрацией кислорода (атмосферы) в область с меньшей концентрацией (выхлоп). Создается электрический ток, сила которого напрямую зависит от плотности кислорода с одной и другой стороны. Этот показатель фиксируется, подается на ЭБУ, который, в свою очередь, регулирует продолжительность впрыска (подачи) топлива.

Для нормальной работы датчика его внутренний электрод и наружный должны быть надежно изолированы друг от друга, а погружная часть (которая располагается выпускной системе) – от атмосферного воздуха.

Место установки

В автомобилях устанавливается одна либо две лямбды.

Если конструкцией предусмотрен один датчик, то, в зависимости от того, есть в нем подогрев или нет, он ставится рядом с двигателем (для быстрого прогрева) или дальше, в более удобном месте.

Схема размещения датчика в системе выхлопа

Две лямбды устанавливаются на автомобили с каталитическим нейтрализатором, по обе стороны от него, и дают показания не только о работе двигателя, но и об эффективности работы самого катализатора. Если ставится пара датчиков, то на входе катализатора может находиться широкополосный, а на выходе – двухточечный, либо же оба двухточечные.

Схема установки двух датчиков кислорода: до и после катализатора

Лямбда-зонд в выхлопной трубе

Виды и конструктивные особенности

Независимо от изменений и дополнений конструкции, принцип работы лямбды остается неизменным. Но производители, учитывая недостатки и слабые места зондов, постоянно вносят изменения, улучшающие их работу.

Подогрев

Одно из важных усовершенствований – искусственный подогрев керамического наконечника для ускорения его выхода на рабочую темературу.

Изначально лямбда-зонд (кислородный датчик) разогревался от раскаленных выхлопных газов, поэтому его устанавливали близко к двигателю, где наиболее высокая температура. Но все равно, для прогрева керамического корпуса до 350-400°С требовалось время, в течение которого датчик не работал. Сейчас в большинстве из них установлен электрический нагреватель, ускоряющий выход датчика на рабочий режим. Эта функция не только оптимизирует расход бензина, но и продлевает срок эксплуатации катализатора.

Двухточечный и широкополосный

Простейшая схема работы, описывающая принцип действия лямбда-зонда, относится как раз к двухточечному датчику. Именно он фиксирует разность концентрации кислорода в атмосфере и выхлопе.

Широкополосный датчик является следующим шагом эволюции этого устройства. В основе его работы лежит принудительная закачка кислорода, содержащегося в выпускной системе, в специальную камеру под действием силы тока (в норме 450 мВ). Чем ниже кислорода содержится в отработавших газах, тем выше нужна сила тока для закачки, и перемены данного параметра фиксируется датчиком.

Схема работы широкополосного датчика кислорода

Количество проводов

В зависимости конструкции и наличия дополнительных функций, на выходе лямбды может находиться от 1 до 5 проводков.

Двухточечные датчики без подогрева

Двухточечные датчики с подогревом

Схема проводов широкополосного датчика: Ip(+) - сигнал тока накачки,
Vs(+) - сигнал измерительной ячейки, Ip(-) и Vs(-) - заземление

Разные производители выпускают свои цвета проводов, но, как правило, темные (черные) всегда идут на сигнал.

Циркониевый или титановый?

Керамика для наконечника лямбда-зонда может изготавливаться не только на основе оксида циркония, но и на основе оксида титана. Принцип действия такого датчика несколько отличается: он измеряет не напряжение, а электрическое сопротивление кислорода в выхлопе: чем больше концентрация кислорода (обедненная смесь), тем ниже сопротивление. И наоборот, чем меньше кислорода (переобогащенная смесь), тем сопротивление будет выше.

Титановый датчик намного быстрей реагирует на изменения состава выхлопа, дольше служит, дает более точные показания. Но и цена его выше, чем циркониевых моделей: за качество и длительную работу приходится раскошеливаться.

Циркониевые датчики, хоть и уступают титановым, пользуются большим спросом: они дешевле, а работают вполне приемлемо, особенно при условии соблюдения правил эксплуатации.

Взаимозаменяемость

В случаях, когда по какой-то причине невозможно купить подходящий датчик, его приходится заменять подобным, подбирая наиболее близкий по параметрам.

При замене соблюдается такое правило: если на автомобиле стоял неподогреваемый датчик, вместо него можно поставить подогреваемый, если правильно подключить провод от нагревательного элемента. Но не наоборот! Если система рассчитана на подогрев датчика, ставить зонд без подогрева нельзя, на старте, когда он еще холодный, компьютер будет воспринимать его сигналы как неисправность.

Для тех, кто ездит на старых автомобилях, замена лямбды на более современную возможна, если грамотно переделать соединение с источником питания для нагрева, заземлением и т.д. Некоторые умельцы делают это самостоятельно, однако лучше обратиться в сервис, где мастера выполнят эту работу профессионально. Главное, чтобы резьба на новой лямбде совпала с резьбой гнезда под нее.

Сейчас производители выпускают огромное количество модификаций датчиков, так что найти подходящий по параметрам несложно. В любом случае лучше ставить тот, что подходит к конструкции автомобиля без дополнительных плясок с бубном.

Датчик кислорода для дизельных двигателей

Когда на дизельных автомобилях начали применять электронное управление системой питания (вместо ТНВД), лямбда-зонды начали использоваться и на них. Цель та же: уменьшение вредных выхлопов, оптимизация работы двигателя, и в конечном итоге – экономия средств.

Использование лямбда-зонда особенно эффективно в режиме высоких нагрузок, при котором увеличивается дымообразование. И, как и в бензиновых двигателях, применение датчика кислорода помогает более эффективно использовать каталитический нейтрализатор.

Неисправности, их причины, диагностика, последствия и устранение

Лямбда-зонд – один из самых уязвимых датчиков в автомобиле. Его минимальная рабочая температура 350 ⁰ С, а во время работы он может нагреваться до 900 ⁰ С и выше. Выхлопные газы – среда агрессивная, что тоже не упрощает рабочую задачу. Отчего и как ломаются кислородные датчики?

В каждом из этих случаев датчик бесповоротно выходит из строя, и система начинает работать в аварийном режиме. Симптомы поломки лямбда-зонда неоднозначны: они также могут свидетельствовать и про другие проблемы.

Поломка датчика сопровождается такими проблемами:

повышение расхода топлива (следствие тог самого аварийного режима работы);
увеличение токсичности выхлопа;
неровная работа мотора на холостых оборотах;
снижение мощности двигателя;
черный дым из выхлопной трубы;
перегрев самого датчика;
изменение цвета датчика, потрескивание после остановки автомобиля;
появление сигнала "СНЕСК ЕNGINЕ".

Причем, если "СНЕСК ЕNGINЕ" загорелся, найти причину неисправности лучше как можно скорей: неработающий лямбда-зонд тянет за собой поломки других деталей, после чего стоимость комплексного ремонта уходит в стратосферу.

Самостоятельно можно определить исправность лямбды простым способом: заменить ее на заведомо рабочую и посмотреть на результат. Если неполадки исчезли, лямбду придется менять.

Ремонт датчика кислорода

Отремонтировать испорченный датчик возможно лишь в том случае, если проблема с проводами и если к месту обрыва есть доступ. Во всех остальных случаях этот прибор восстановлению не подлежит: ни промывка в кислоте, ни оттирание нагара зубной щеткой не дадут сколько-нибудь эффективного результата. Испорченная лямбда подлежит замене. И, конечно, вместе с установкой нового датчика лучше разобраться и устранить ту причину, которая привела к поломке предыдущего. Тогда у нового будут все шансы откатать свои законные 100 тыс. км до регламентной замены.

В наших условиях кислородные датчики ломаются в процессе естественного старения: присадки в топливо и затрудненный пуск двигателя на морозе – главные враги лямбды. Лучше проверять датчик, как и сказано в регламенте, каждые 30 тыс. км, чтобы не пропустить момент замены. Как и с другими запчастями, своевременный сервис является статьей экономии средств и нервов.

Лямбда-зонд Siemens (на основе оксида титана) - как проверить?

Подскажите пожалуйста машина BMW E39 двигатель M52 стоит лямбда-зонд Siemens 5wk9 на основе двуокиси титана также проверяется как и циркониевый ?

Проверяется так же - только имеет 5-ти вольтовый уровень сигнала и зеркально отображает бедную - богатую смесь помнится. Верхний уровень - бедная. нижний - богатая. Могу ,правда , ошибаться - давненько не сталкивался с таким зондом. Проверьте на машине обогащая - обедняя смесь.

qyrec писал(а): Проверяется так же - только имеет 5-ти вольтовый уровень сигнала и зеркально отображает бедную - богатую смесь помнится. Верхний уровень - бедная. нижний - богатая. Могу ,правда , ошибаться - давненько не сталкивался с таким зондом. Проверьте на машине обогащая - обедняя смесь.

Да похоже но верхний предел маленький и если делать обеднение смеси то переход занимает много времени с богатой в бедную зону

Обычно если у меня возникают сомнения о смесеобразовании или в отклике лямбды я просто вставляю в выхлоп шдк и провожу дальнейшую диагностику совместно со сканером.

alexst писал(а): Обычно если у меня возникают сомнения о смесеобразовании или в отклике лямбды я просто вставляю в выхлоп шдк и провожу дальнейшую диагностику совместно со сканером.

В принципе для проверки исправности родного датчика часто подкидываю ВАЗовский или 133 или 537 в зависимости от сопротивления обогревателя родного датчика. Сразу видно разницу в размахе сигнала и время реакции. Отсюда делаю вывод - менять или отсавлять родной датчик.

максим68 писал(а): В принципе для проверки исправности родного датчика часто подкидываю ВАЗовский или 133 или 537 в зависимости от сопротивления обогревателя родного датчика. Сразу видно разницу в размахе сигнала и время реакции. Отсюда делаю вывод - менять или отсавлять родной датчик.

ТС извините . а можно чуть подробней , то же задумывался взят для ино на "подкидку" . какое сопротивление 133 и какое 537 будет соответствовать?

Читайте также: