Широкополосный лямбда зонд распиновка

Обновлено: 07.07.2024

Устройство Innovate MTX-L

Компании Innovate Motorsports является производителем узкоспециального оборудования, назначение которого - настраивание топливно-воздушной смеси. Основой стали высококачественные датчики Bosch, оснащенные контроллерами марки Innovate быстрого действия. Особую популярность снискали модели LC-1, LC-2 и, разумеется, MTX-L. Bosch 0 258 007 351 – это номер лямбды, которая включена в комплект MTX-L, Gauge O2 Sensor – это монитор состояния AFR, доп. кабель удлинитель является базой комплекта MTX-L. Bosch 0 258 007 351 является кислородным датчиком, который относится к продукции премиум-класса, предназначенной для машин типа Bentley Continental GT, несмотря на то, что ставился на WAG VolksWagen Phaeton. Располагает 5 проводами. Подключение самого датчик выполняется прямо к монитору MTX-L. При подаче напряжения на собранный MTX с лямбдой, результат буде заметен в любом случае. Дальше возможно подключение либо одного из каналов контроллера к мозгу, либо симуляции узкополосной лямбды 0-1, либо же широкополосного канала.

Комплектация Innovate MTX-L на базе BOSCH

Новое место в коллекторе

Когда устанавливается широкополосный зонд, обязательно соблюдать несколько правил. Прежде всего, Лямбду нужно устанавливать до катализатора. Потом не стоит устанавливать ее в хвосте выхлопной системы, потому что это приведет к тому, что отклик будет очень долгим. Также не ставьте очень близко к ГБЦ во избежание лишнего перегрева. Как правило, установку выполняют на расстоянии приблизительно 50 см от верхнего фланца выпускного коллектора.

Процедура установки MTX-L

Прежде всего, широкополосная лямбда понадобится исключительно после того, как будет установлен мозг, который можно настроить — OBD1. Отстегивать просто так 200 долларов за датчик как-то не логично. Во-вторых, существует спорный вопрос, какое подключение лучше: лямбды напрямую к ПК, либо же к ECU. Общим решением было определено, что лучше выполнять подключение к ECU, а после выполнять считывание параметры по даталогу. Именно так все и работает: датчиком подается сигнал на контроллер, затем контролером подается на ECU, а от ECU через даталог – уже в сам компьютер. Да, цепочка выглядит достаточно длинной. Однако дело в том, что при подключении лямбды к ECU, возникнет сигнал, синхронизированный с ним. Системе необходима связка.

Затем, если старый кислородный датчик не откручивался – лучше выполнить прогревание мотора, а затем осторожно открутить кислородный датчик. Если этого не сделать, есть вероятность, что открутится лишь часть датчика. Воспользуйтесь для этой цели либо ключом на 22, либо разрезным ключом на 22, либо же инструментом спец. Назначения Jonnesway AI010033. Дальше рекомендуется выполнить смазывание резьбы (исключительно резьбы!) медной смазкой, это позволит избежать прикипания лямбды к коллектору.

Затем возле мозга на расстоянии приблизительно 10-20 см от коннектора D14 (третья фишка, в нижнем ряду, 5 справа) отрезаем провод, который идет к лямбде, и зачищаем его. Здесь находится вход в мозг от датчика кислорода. Теперь посмотрите за аккумулятором, буквально под ним будет расположена резиновая заглушка с проводами, рекомендовано именно через нее проложить удлинитель MTX-L. Подготовительный этап окончен. Кабель-удлинитель имеет очень большую длину, вы можете бросить его в пространстве под капотом, а можете переместить в салон машины. Сразу отметим чрезмерную тугость клипсы между лямбдой и удлинителем, учитывайте это. Выполняете подключение лямбды к удлинителю, удлинителя к контроллеру в салоне авто. Далее у контроллера есть 3 провода. Из них на 2 нанесена маркировка In и Out – это относится к программированию контроллера, пока мы не будем этого касаться.

Как подключают MTX-L к ECU

Для начала отметим, что необходимо соблюдать меры предосторожности: работа лямбды проходит в коллекторе, и при работе мотора температура и коллектора, и лямбды достигает 700 градусов. Также избегайте использование лямбда-зонда в качестве заглушки. Если выполнить установку широкополосного зонда без его подключения, то при отсутствии прогрева и питания лямбда-зонд долго не проработает. У третьего кабеля, который идет от контроллера, есть 5 проводов. В табличке, приведенной ниже, можно посмотреть подключения:

Как калибруется MTX-L широкополосного датчика

Выполнять калибровку нужно для определения пределов значений, который измеряются. Важное условие – это чистота лямбда-зонда и его нахождение на воздухе, а не в коллекторе выпускного тракта. Выполните отключение лямбды от MTX-L монитора, это будет удобнее сделать в салоне, подкапотное пространство – не лучший вариант. Не подключая лямбду, выполните включение зажигания (не запускайте мотор). Вследствие этой процедуры произойдет стирание старых значений, на мониторе вы увидите ошибку E2, это свидетельствует об отсутствии лямбда-зонда. Все в порядке, нужно оставить на минуту монитор при включенном зажигании, после чего нужно выключить зажигание. Если вы видите ошибка E9 Innovate MTX-L, это означает, что напряжение низкое, такое может быть при незаведенном моторе.

Заново выполните подключение лямбды к монитору MTX-L и затем нужно включить зажигание. На мониторе появится надпись "htr", это значит "Heater" (то есть нагрев), процедура нагревания широкополосного датчика. Когда будете включать в первый раз, надпись поменяется на "CAL" – это означает первичную калибровку. По истечении 30-60 секунд MTX-L должен отобразить значение на датчике. Как правило, это 22.4. Каждый раз вначале включения будет выполняться нагревание, а затем уже значение датчика кислорода, независимо от того, какая температура у коллектора. По окончанию калибровки нужно будет выключить зажигание и выполнить установку лямбды в выпускной коллектор. Можно проводить отключение лямбды от MTX-L монитора и при этом не терять калибровку, для этого нужно только не выключать зажигание.

Продукция Innovate по номерам

Файлы, а также инструкции

Как настраивать в CROME

Итак, лямбду подключили, AFR отображается. Каким образом это используется для настройки? Тут не обойтись без прошиваемого OBD1 мозг. Для работы в нем понадобится P30 база (база P28 не подойдет). Сначала следует отключить проверку целостности прошивки (Plugins-Enhancements-Remove Checksum Routine) и включить даталог (Plugins-Enhancements-Quick Datalogger +RTP). Эти действия необходимы для даталога. Также нужно выполнить настройку самого CROME под лямбду. Для начала важно отметить, что CROME является крайне нестандартной программой. Вместо точек используем запятые 14.7->14,7. Суммарно решается для операционки Windows: открываем Панель управления->Язык и региональные стандарты->Доп.параметры ->Разделитель целой и дробной части установить как . (обязательно как точку)! Переходим к File-Settings. В первом окошке "General" нужно установить галку Air-Fuel Ratio – будет переводиться напряжение в AFR. Во вкладке "Tuner Logging" нужно заполнить значения так, как показано на картинке. В левой таблице идет сравнение напряжения и выдается AFR. Правая часть таблички ответственная за то, на каких оборотах, на какой передаче, при каких температурных показателях ОЖ снимать значения. Тут предоставляется полная картина, по мере приобретения опыта вы сами будете понимать, что нужно будет мерить, а что не нужно.

Как проверить лямбда-зонд и признаки не исправности? Подойдет ли Бош универсальный?

@andrienko.1966 --> Спасибо! Все ясно, буду проверять.

Машину дергает когда едешь на малых оборотах. На не прогретом двигателе все нормально. Свечи, провода ВВ, МАФ, ДПЗД, топливный фильтр, давление в рампе, все в норме. По ощущениям к.

Перво-наперво при выходе из строя и неисправности лямбды в поведении авто появляются несколько ощутимых последствий:

Затем, чтобы проверить лямбда-зонд, для начала можно выкрутить и провести визуальную проверку (так же как и визуальная проверка свечей может о многом рассказать).

Визуальная проверка лямбда-зонда

Как проверить лямбда-зонд. При клике на изображение, оно откроется в полном размере

На автомобилях устанавливается несколько видов лямбд, датчики могут быть с одним, 2-мя, 3-мя, 4-мя даже пятью проводами, но стоит запомнить что в любом из вариантов один из них является сигнальным (зачастую чёрный), а остальные предназначены для подогревателя (как правило они белого цвета).

Чем и как можно проверить лямбду

Сначала ищем провод обогрева:

Заводим двигатель, разъем лямбды не разъединяем. Минусовой щуп вольтметра (обычная цешка) соединяем с кузовом автомобиля. Плюсовым щупом цешки “тыкаем” на каждый контакт провода и наблюдаем за показанием вольтметра. При обнаружении плюсового провода обогревателя, вольтметр должен показывать постоянные 12 В. Далее минусовым щупом вольтметра пытаемся найти минусовой провод подогревателя. Включаемся в оставшиеся контакты разъема датчика. При обнаружении минусового контакта, опять же вольтметр покажет 12 В. Оставшиеся провод, провода сигнальные.

Трехпроводный лямбда зонд. При нажатии на изображение, оно откроется в полном размере

Четырехпроводный лямбда зонд. При нажатии на изображение, оно откроется в полном размере

Провода лямбды. При нажатии на изображение, оно откроется в полном размере

Проверка лямбда-зонда тестером

Когда же напряжение всё время 0,2 или 0,9 В — то что-то со впрыском — смесь слишком бедная или слишком богатая. Поскольку напряжение датчика кислорода все время должно изменятся и скакать от ≈0,2 до 0,9V.

Имеется еще один быстрый способ проверки лямбда зонда. Следует сделать так:

Аккуратно прокалывается плюсовым контактом тестера (чёрный провод лямбды), другой контакт — на массу. На работающем моторе показания должны колебаться от 0,1 до 0,9V. Постоянные показания (к примеру, всё время 0,2) или показания, выходящие за эти рамки, или колебания с меньшей амплитудой говорят о неисправности зонда.

всё время 0,1 — мало кислорода
всё время 0,9 — много кислорода
Зонд исправен, проблема в чём-то другом.

Если есть время и желание позаморачиватся можно провести несколько тестов на богатую и бедную смесь и дополнительно проверить датчик лямбда зонд.

Отключите кислородный датчик от колодки и подключите его цифровому вольтметру. Заведите автомобиль, и, нажав педаль газа, увеличьте обороты двигателя до отметки 2500 оборотов в минуту. Используя устройство для обогащения топливной смеси, устройте снижение оборотов до 200 в минуту.
При условии, что ваш автомобиль оборудован топливной системой с электронным управлением, выньте вакуумную трубку из регулятора давления топлива. Посмотрите на показания вольтметра. Если стрелка прибора приблизится к отметке 0.9 В, значит, лямбда зонд находится в рабочем состоянии. О неисправности датчика свидетельствует отсутствие реакции вольтметра, и показания его в пределах меньших отметки 0.8 В.
Сделайте тест на бедную смесь. Для этого возьмите вакуумную трубку и спровоцируйте подсос воздуха. Если кислородный датчик исправен, показания цифрового вольтметра будут на уровне 0.2 В и ниже.
Проверьте работу лямбда зонда в динамике. Для этого подключите датчик к разъему системы подачи топлива, и установите параллельно ему вольтметр. Увеличьте обороты двигателя до 1500 оборотов в минуту. Показатели вольтметр при исправном датчике должны быть на уровне 0,5 В. Другое значение свидетельствует о выходе из строя лямбда зонда.

Проверка напряжения в цепи подогрева

Для проверки наличия напряжения в цепи нужен вольтметр. Включаем зажигание и подсоединяем его щупами к проводам нагревателя (отсоединять разъем не можно, лучше проткнуть острыми иголками). Их напряжение должны быть равно тому, что выдает аккум на не запущенном двигателе (около 12В).

Если нет плюса нужно пройти цепь АКБ-предохранитель-датчик, поскольку он всегда идет напрямую, а вот минус поступает с ЭБУ, так что если нет минуса смотрим цепь до блока.

Проверка нагревателя лямбда зонда

Кроме как померить напряжения мультиметром, можно замерить еще и сопротивления для проверки исправности нагревателя (двух белых проводов), но нужно будет тестер переключить на Омы. В документации к определенному датчику обязательно указывается номинальное сопротивление (обычно оно около 2-10 Ом), ваша задача только проверить его и сделать вывод. На видео показан данный способ:

Проверка опорного напряжения датчика кислорода

Тестер переключаем на режим вольтметра, затем включив зажигание измеряем напряжение между сигнальным и проводом массы. В большинстве случаев опорное напряжение лямбда-зонда должно быть 0,45В.

И так подведу итог чем можно проверить лямбда зонд: внешним осмотром, мультиметром, прогревом, осциллографом, бортовой системой.

Если отключить лямбда зонд и выполнять проверку без машины, можно измерить только опорное сопротивление. При подключенном элементе, можно измерить сопротивление и напряжение на прогретом двигателе.

Как проверить лямбда зонд мультиметром

Принцип проверки лямбда зонда на всех автомобилях похож. Отличия бывают только в напряжении. Детальнее разобраться поможет проверка на разных машинах.

К примеру, для проверки на Шкоде Октавия, выставляем на мультиметре сопротивление 200 Ом. Когда двигатель холодный оптимальное значение будет равно 9 Ом. Если прогреть двигатель, значение уменьшится за счет токопроводящего напыления.

После этого замеряем чувствительность датчика. Выставляем мультиметр в режим постоянного тока. Подсоединив красный щуп к лямбда зонду а черный к массе, нужно включить зажигание. Показатели будут находиться на уровне 0,45-0,47 V. После прогрева машины показатели будут прыгать от 0,1 до 0,9 V.

Проверка лямбда зонда на Тойоте Камри выполняется также. При включенном зажигании будет показывать до 0,5 V, а при постоянной работе мотора на уровне 2000 оборотов — 0,1 — 0,9 V.

Приблизительно такие же показатели будут на Форд Фокус. Только если нажать педаль газа, а потом ее резко отпустить, мультиметр покажет 1 V. На Камри и Октавии значение может быть чуть ниже — 0,8 V. Это означает, что лямбда зонд работает нормально.

Предлагаю много всего не читать и не вникать в детали, ведь, как правило, мало кто хочет разбираться по количеству проводов, какими способами проверять, а хочется, раз притулил щуп тестера и элементарно проверил лямбду, поэтому ориентироваться стоит на вот такой алгоритм.

Как проверить лямбда зонд тестером

Прогреваем двигатель и глушим;
Осматривает датчик на предмет загрязнений;
Отключаем от колодки, подключаем его к тестеру;
Запускаем движок, жмем на педаль газа чтобы довести обороты до отметки 2500 об/мин;
На экране тестера показания должны приближаться к отметке 0,9V, и скакать то вниз, то вверх;
Когда показывает меньше 0,8, лямбда неисправна.

Видео быстрой проверки лямбда зонда тестером смотреть на видео:

Но стоит отметить, что такая проверка актуальна для 3-мя и 4-мя проводами, а вот широкополосный лямбда-зонд имеет чуть другие цифры.

Широкополосный 5-ти проводный датчик кислорода имеет другую распиновку и диапазон измерений выходящий за пределы штатных значений, а именно в диапазоне от 0 до 5 В.

Подключение проводов широкополосного датчика кислорода
Цвет	Описание
Красный	12 вольтовое напряжение, обязательно подключите его после зажигания. Так как если лямбда будет висеть на постоянном питании — то утром Вы получите севший АКБ. Также вам нужно 3 Ампера тока. Многие сажают Лямда зонд на прикуриватель — в нем порядка 20 Ампер.
Черный	Земля, заземление, минус. Любая часть корпуса автомобиля или черный провод штатной проводки. Но советую все таки убедиться что это точно минус, прозвонив его
Белый	Белый провод нужен для изменения яркости дисплея монитора. Обычно при включение габаритов и фар, яркость приборов внутри салона должна уменьшиться. Подключается непосредственно к питанию ламп. Если вы не планируете менять яркость, просто подключите белый провод к черному — на землю
Желтый	Аналоговый выход 1. Широкополосный выход, где 0v=7,35 а 5v=22,39. Подключать в замен пина старой лямбды (выше описано) — D14 OBD1.
Коричневый	Аналоговый выход 2. Эмуляция стоковой лямбды, где 1,1v=14 и 0,1v=15. Подключить также к D14 взамен канала 1. Если канал не планируется использовать — просто заизолируйте его. На землю подключать не нужно

На тех авто где устанавливается лямбда без подогревателя, устанавливать можно любой универсальны кислородный датчик, в том числе и с подогревателем (чтобы подключить лишние провода нужно использовать реле), но ели наоборот, то этого делать нельзя.

Широкополосные датчики топливовоздушной смеси TOYOTA

Обратим наше внимание на выходное напряжение датчика B1S1 на экране сканера. Напряжение колеблется в районе 3.2-3.4 вольт.

Датчик способен измерять действительное соотношение топливовоздушной смеси в широком диапазоне (от бедной, до богатой). Выходное напряжение датчика не показывает богатая/бедная, как это делает обычный датчик кислорода. Широкополосный датчик информирует блок управления о точном соотношении топливо/воздух, основываясь на содержании кислорода в выхлопных газах.

Испытание датчика должно проводиться совместно со сканером. Тем не менее, существует ещё пара способов диагностики. Исходящий сигнал это не изменение напряжения, а двунаправленное изменение тока (до 0.020 ампер.). Блок управления преобразует аналоговое изменение тока в напряжение.

Это изменение напряжения и будет отображаться на экране сканера.

На сканере напряжение датчика 3.29 вольта с соотношением смеси AF FT B1 S1 0.99 (1% богатая), что почти идеально. Блок управляет составом смеси близко к стехиометрической. Падение напряжения датчика на экране сканера (от 3.30 до 2.80) говорит об обогащении смеси (дефицит кислорода). Увеличение напряжения (от 3.30 до 3.80) есть признак обеднения смеси (избыток кислорода). Это напряжение нельзя снять осциллографом, как у обычного датчика О2 .

Напряжение на контактах датчика относительно стабильно, а напряжение на сканере будет изменяться в случае значительного обогащения или обеднения смеси, регистрируемого по составу выхлопных газов.

На экране мы видим ,что смесь обогащена на 19%, показания датчика на сканере 2.63В.

На этих скриншотах хорошо видно, что блок всегда отображает реальное состояние смеси. Значение параметра AF FT B1 S1 и есть лямбда.

ENGINE SPD. 694rpm

AF FT B1 S1. 0.99

What type of exhaust? 1% rich

ENGINE SPD. 1154rpm

AF FT B1 S1. 0.93

What type of exhaust? 7% rich

ENGINE SPD. 1786rpm

AF FT B1 S1. 1.27

What type of exhaust? 27% lean

ENGINE SPD. 757rpm

AF FT B1 S1. 0.86

What type of exhaust? 14% rich

Некоторые сканеры OBD II поддерживают параметр широкополосных датчиков на экране, отображая напряжение от 0 до 1 вольта. То есть заводское напряжение датчика делится на 5. На таблице видно как определять соотношение смеси по напряжению датчика, отображаемому на экране сканера

Обратите внимание на верхний график, который показывает напряжение широкополосного датчика. Оно почти всё время находится около 0.64 вольта (умножим на 5,получим 3.2 вольта). Это для сканеров не поддерживающих широкополосных датчиков и работающих по версии EASE Toyota software.

Устройство и принцип работы широкополосного датчика.

Устройство очень похоже на обычный датчик кислорода. Но датчик кислорода генерирует напряжение, а широкополосник генерирует ток, а напряжение постоянно(напряжение изменяется только в текущих параметрах на сканере).

Блок управления задаёт постоянную разность напряжений на электродах датчика. Это фиксированные 300 милливольт. Ток будет генерироваться такой, чтобы удерживать эти 300 милливольт, как фиксированное значение. В зависимости от того, бедная смесь или богатая направление тока будет меняться.

На данных рисунках даны внешние характеристики широкополосного датчика. Хорошо видны величины тока при разных составах выхлопного газа.

На этих осциллограммах: верхняя - ток цепи нагрева датчика, а нижняя - управляющий сигнал этой цепи с блока управления. Значения тока более 6 ампер.

Тестирование широкополосных датчиков.

Датчики четырёхпроводные. На рисунке обогрев не показан.

Напряжение (300 милливольт) между двумя сигнальными проводами не меняется. Обсудим 2 метода тестирования. Так как рабочая температура датчика 650º, во время тестирования цепь обогрева всегда должна функционировать. Поэтому рассоединяем разъём датчика и сразу восстанавливаем цепь обогрева. Подсоединяем к сигнальным проводам мультиметр.

Теперь обогатим смесь на ХХ пропаном или снятием разряжения с вакуумного регулятора давления топлива. На шкале мы должны увидеть изменение напряжения как при работе обычного датчика кислорода. 1 вольт - максимальное обогащение.

Следующий рисунок показывает реакцию датчика на обеднение смеси, посредством отключения одной из форсунок).Напряжение при этом снижается с 50 милливольт до 20 милливольт.

Второй способ тестирования требует другого подключения мультиметра. Включаем прибор в линию 3.3 вольта. Соблюдаем полярность как на рисунке (красный + , чёрный –).

Положительные значения тока отображают обеднённую смесь, отрицательные значения говорят об обогащённой смеси.

При использовании графического мультиметра получается вот такая кривая тока (изменение состава смеси инициируем дроссельной заслонкой).Вертикальная шкала ток, горизонтальная время

На этом графике отображается работа двигателя с отключенной форсункой, смесь бедная. В это время на сканере отображается напряжение 3.5 вольта для испытуемого датчика. Вольтаж выше 3.3 вольта говорит о бедной смеси.

Горизонтальная шкала в миллисекундах.

Здесь форсунка снова включена и блок управления старается выйти на стехиометрический состав смеси.

Так выглядит кривая тока датчика при открытии и закрытии дросселя со скорости 15 км/ч.

А такую картинку можно воспроизвести на экране сканера для оценки работы широкополосного датчика, используя параметр его напряжения и МАФ сенсора. Обращаем внимание на синхронность пиков их параметров во время работы.

J ohn Thornton,
Underhood Service,
January 2002

Перевод с английского

Большая заочная Признательность
Автору статьи за столь Полное и
Информативное изложение материала.

Широкополосный датчик кислорода распиновка проводов

Широкополосные датчики кислорода.

Варианты цветовой маркировки и подключения самых распространенных одновольтовых датчиков кислорода.

Широкополосные датчики обедненной смеси (LAF-Sensor)

BOSCH LSU 4 .X

Bosch LSU 4 .x применяется в основном на европейских автомобилях, преимущественно производства концерна VAG.
Сигнал датчика линейный, в зависимости от состава смеси, от 0 до 5 V.

NTK L 1 H 1 (Автомобили Honda)

+IP – белый, +VS – красный, ‑IP/-VS – черный

LFH 1 — 18 – 8 G 1 D (Автомобили Mazda)

Датчик имеет два разъема, один для сигнальных проводов, другой для проводов нагревателя. В сегменте сигнальных проводов черного цвета, три провода, +IP – белый , +VS – серый , ‑IP/-VS – черный

Токовые широкополосные датчики кислорода (AFRS)

Все известные (на момент написания статьи – 2011 г.) AFRS фирм DENSO и TOYOTA. Десятизначный номер после названия фирмы, так называемый OEM Code который должен быть на корпусе датчика. Названия фирмы производителя может быть не указано .

Широкополосный лямбда зонд — кислородный датчик

Для снижения токсичных выбросов в автомобиле предусмотрена сложная система очистки выхлопного газа. Чтобы каталитический нейтрализатор стабильно обеспечивал уровень выброса в соответствие с эко протоколами Евро 4, 5, 6, двигатель авто должен получать корректно обогащенную топливную смесь, которая сгорает в цилиндрах блока на 99 %. Правильно сформировать процентный показатель: воздух/топливо помогают лямбда зонды — датчики присутствия кислорода. Элементы системы мониторят состав отработанного газа и передают сигналы на блок управления ДВС.

С ужесточением протоколов по нормам выбросов производители начали массово устанавливать на свои авто последнюю разработку кислородного улавливателя — широкополосный лямбда зонд, узел замеряет процент кислорода в отработанном газе в расширенных контрольных границах.

Датчики кислорода — разновидности

Функция всех датчиков, независимо от конструктивных особенностей, проводить постоянный количественный замер кислорода в отработанном газе и сравнивать показатель с эталоном. На основании количества остаточного кислорода, ЭБУ делает вывод о качестве сгорания топлива в блоке цилиндров. Эталонный показатель топливной смести носит название стехиометрическая (абсолютная) ТВС. Технически обозначается как λ=1.

В ее составе должно присутствовать соотношение 14.7/1, где 14.7 — кислород, 1 — топливо. При таком соотношении происходит полное сгорание солярки или бензина, распад твердых частиц, и как следствие, минимальные токсические отходы в выхлопе. Когда в ТВС преобладает воздух, смесь считается обедненной, если преобладает топливо — обогащенной.

Автомобили, с системой экологических выбросов под протокол Евро 5, 6 оснащаются широкополосными датчиками, усовершенствованные конструкции позволяют отслеживать процентное соотношение кислород/топливо в системе выпускного тракта максимально точно. Кроме широкополостных лямбда зондов авто оснащаются:

зондами на основе циркония;
титановыми.

Эти три разновидности контроллеров не могут быть взаимозаменяемыми. Принцип работы циркониевого зонда основан на гальваническом законе, где твердый наконечник из диоксида циркония действует как электролит. Широкополосный датчик имеет две камеры и работает на основе закона модуляции напряжения.

Каждый кислородный зонд предназначен под конкретную марку авто. Датчик кислорода синхронизирован с блоком управления ДВС, переустановка конструкций не допускается.

Конструктивные параметры широкополостного лямбда зонда

Место установки датчика на патрубке выходного коллектора перед блоком каталитического нейтрализатора. Для более четкого контроля за составом выхлопного газа и работой катализатора, после блока нейтрализатора может устанавливается второй кислородник. Конструкция широкополостного элемента.

Камера электролизного (ионного) насоса.
Опорные электроды (платиновое покрытие).
Нагревательная пластина.
Эталонный проход.
Керамический блок (ZrO2).
Диффузионная щель.
Измерительная (опорная) камера.
Платиновые электроды измерительной камеры.
Электроды ионной электролизной камеры (насоса).

Рабочий цикл широкополосного датчика

Рабочую зону широкополосного лямбда зонда принято условно делить на 4 части. Это удобно для понимания принципа работы узла, во время диагностики, когда на приборной панели выходит ошибка системы.

Камера ионого электролизного насоса — А.
Чувствительный элемент или элемент Нернста — В.
Электроцепь — С.
ЭБУ — Д.

Отработанные газы, проходя по патрубку системы проникают в диффузионную щель, где происходит процесс дожигания. После дожига в камере образуется либо избыток, либо нехватка кислорода. Время каталитического сгорания твердых частиц в камере занимает 0.01 сек., но поскольку процесс дожига происходит только при высоком нагреве газа (от 200–300 градусов по Цельсию), камера нагревается через элемент нагревателя.

После догара топливного выхлопа в блоке, чувствительный элемент Нернста проводит сравнение, полученный состав воздуха с эталонным и передает информацию на ЭБУ мотора в одном из трех вариантов:

На основе показателей ЭБУ посылает импульс на ионный насосный блок. В зависимости от первичных данных блок управления передает одну из трех команд.

При переизбытке кислорода формируется положительный ток, смесь обедненная, необходимо провести лишний кислород в выхлопной патрубок.
Если смесь обогащенная, необходимо закачать кислород из коллектора выхлопной системы в камеру и сформировать отрицательный ток.
При стехиометрии ЭБУ не дает сигнал.

Во время формирования положительного или отрицательного тока в блоке ионного насоса, формируется показатель качественного состава выхлопной смеси. ЭБУ считывает параметр тока на сторонах насоса и формирует сигналы на корректировку подачи топлива в систему впрыска.

После внедрения широкополостных датчиков в систему выходного коллектора значительно упростился процесс диагностики и отпала необходимость использовать газоанализаторы. Но не все так однозначно в работе современных датчиков.

Нулевой показатель тока

критичный дефект;
неисправность зонда.

На практике водитель в одном случае из десяти увидит код ошибки, говорящей, что датчики не работает. ЭБУ не проверяет качество работы лямбда зонда, поскольку для мониторинга необходимо принудительно обогатить топливную смесь, затем критически увеличить поступление воздуха в цилиндры. Это способствует токсичному выхлопу. Поскольку вся система направлена на поддержку экологического стандарта отработанного газа, проверить рабочее состояние датчика можно только принудительно, вручную.

И в первом и во втором случае проводится демонтаж датчика, его проверка на работоспособность, вторым шагом идет проверка топливного состава. Если смесь подается в цилиндры блока неправильного состава, проводится корректировка качества смеси через настройку форсунок, зажигания, других элементов системы топливоподачи.

Признаки поломки

По своему техническому регламенту широкополостные кислородные зонды корректируют лямбду в настройке 0.7–1.6 λ. Признаки выхода из строя кислородника во многом схожи с поломками катализатора, поэтому перед диагностикой лямбда зонда проверяется сигнал от каталитического нейтрализатора. Характерные симптомы неисправности:

Перечисленные признаки могут свидетельствовать о нарушении в работе других узлов и агрегатов: разрушенном катализаторе, растянутом ремне ГРМ и прочем.

Причины неисправности

Средний срок службы широкополостных датчиков 100–130 тыс. пробега. Значительно сократить работоспособность прибора могут следующие показатели:

некачественный бензин;
соляра с большим содержанием серы, присадок;
использование низкотемпературных герметиков при монтаже (покрытие разрушается, попадает в выпускной коллектор и блок датчика);
износ масляных колпачков, колец, масло проникает в систему выпускного коллектора;
некорректно выставленное зажигание, систематическое поступление в цилиндры обогащенной ТВС;
трещина в корпусе;
нарушение проводки, нестабильный контакт, обрыв цепи.

Каждая из причин влияет на срок службы кислородного датчика. При замене детали используют только оригинальные изделия, сверяясь по каталожным номерам. Производители настаивают — кислородные широкополостные датчики можно менять только на аналогичные с совпадающими каталожными номерами.

Как провести диагностику широкополостного лямбда зонда

Диагностика широкополосного датчика начинается с визуального осмотра наконечника элемента, проверки токопроводящих выводов. Это самый простой способ провести диагностику, осматривать датчики нужно каждые 10 000 пробега, вынимая детали с посадочного места на выходном коллекторе. Что проверяют.

Надежность контакта клеммы с зондом.
Наличие механических повреждений.
Выкручивают элемент проверяют кожух.

На рабочем зонде могут быть незначительные отложения, которые легко счищаются (даже ногтем). На наконечнике не должно быть окисла. Зонд необходимо поменять, если после демонтажа на наконечнике замечают изменение покрытия.

Сажевые отложения возникают при систематически переобогащенной топливной смеси, если вышел из строя нагреватель зонда. Сажа засоряет внутренние блоки, снижает скорость реакции и точность передачи данных.

Серые, белые отложения свидетельствуют, что в моторном масле или топливе большое количество присадок. Отложения забивают проходы в камеру, снижают точность сигнала в 5 раз.

Свинец накапливается на наконечнике зонда и снижает чувствительность платиновых панелей. Возникает при использовании некачественного топлива (чаще на дизельных моторах).

Диагностика зонда мультиметром

Если визуально датчик не имеет следов неисправности, нет отложений, проверяется работоспособность цепи. В широкополостных датчиках Bosch, которые чаще других устанавливаются на авто присутствует шесть проводов подключения:

Красный — сигнальный плюс;
Желтый — опорный плюс;
Черный — опорный минус;
Белый — нагреватель минус;
Серый — нагреватель плюс;
Зеленый — сигнальный минус.

Для проверки работоспособности определенный провод будет подключаться на щуп мультиметра. Проверка целостности электроцепи узла делится на четыре этапа.

Диагностика напряжения в нагревательном элементе.
Напряжения в опорном блоке зонда (опорное напряжение).
Сопротивление нагревательного элемента (проверка состояния).
Сигнал.

Для проверки напряжения в нагревательном элементе, включают зажигание, зонд остается в разъеме. Щупы мультиметра присоединяются к проводам подогрева (белый, серый). Если цепь рабочая, цифры напряжения на экране тестера совпадут с напряжением бортовой сети — 12 В.

Напряжение в проводке опорного блока проверяется аналогично. Щупы устанавливаются на сигнальный провод и массу (желтый, черный), рабочая проводка выдаст на экран тестера показание 0.45 В.

Широкополостные конструкции зондов могут работать только после нагрева. Работоспособность нагревательной части датчика проверяют по сопротивлению элемента. Датчик снимают с разъема, проверяют сопротивление между контактами нагревателя. Для каждого зонда характерны индивидуальные параметры сопротивления, но в любом случае они находятся в границах 2–10 Ом.

Замена датчика

Проверка проводки зонда достаточно кропотливая работа, в большинстве случаев на СТО предлагают только поменять узел, если нарушена проводка, но учитывая, стоимость оригинального широкополостного датчика начинается с 10 000 руб. многие водители успешно находят неисправность в цепи и устраняют пробой.

Переустановка зонда занимает 10–15 минут при выключенном и желательно остывшем моторе. Отключается АКБ, специальным ключом снимается затяжка датчика, деталь вынимается с выходного коллектора и отсоединяется от ЭБУ. Установка нового происходит аналогично, зонд вкручивается в посадочное место рукой, затягивается. При замене проверяется состояние седла, степень износа уплотнительных колец. При необходимости проводится замена.

Широкополосные кислородные лямбда зонды достаточно сложный прибор, которые синхронизирован с прошивкой электронного блока конкретного автомобиля. Если газоанализатор можно было легко переделать из старого датчика своими руками, то в случае с кислородниками проводить такие работы опасно. Исключение — большой опыт в программировании и достаточные знания по настройке данного типа оборудования.

Датчик кислорода: устройство, используемое для регистрации количества кислорода, остающегося в выхлопе двигателя автомобиля. Он расположен в выхлопной системе рядом с каталитическим нейтрализатором. На основе данных, полученных от кислородного датчика, электронный блок управления двигателем (ЭБУ) корректирует расчет оптимальной пропорции топливовоздушной смеси.Коэффициент избыточного воздуха в ее составе обозначается в автомобилестроении греческой буквой лямбда (λ), благодаря чему датчик получил второе название — лямбда-зонд.

Где находится датчик кислорода

Передний датчик кислорода ДК1 установлен в выпускном коллекторе или в передней выпускной трубе перед каталитическим нейтрализатором. Как вы знаете, каталитический нейтрализатор является основной частью системы контроля выбросов в автомобиле.

Задний кислородный датчик ДК2 установлен в выхлопе после каталитического нейтрализатора.

На 4-цилиндровых двигателях устанавливают как минимум два лямбда-зонда. Двигатели V6 и V8 имеют как минимум четыре датчика O2.

ЭБУ использует сигнал от переднего кислородного датчика для регулировки топливно-воздушной смеси путем добавления или уменьшения топлива.

Сигнал заднего датчика кислорода используется для контроля работы каталитического нейтрализатора. В современных автомобилях вместо переднего кислородного датчика используется датчик воздушно-топливного отношения. Он работает аналогично, но точнее.

Разбираем контакты

В отличие от двухконтактного датчика, широкополосный имеет несколько иное устройство.

К нему подводится целая колодка с проводами. За что отвечает каждый из них? Ниже мы расскажем о распиновке широкополосного датчика кислорода:

Пин-1. Отвечает за ток ионного насоса. Напряжение на этом контакте должно составлять не менее 10 микроампер.
Пин-2. Отвечает за массу. Допустимое отклонение – не больше 100 mV.
Пин-3. Отвечает за работу гальванического элемента (сигнал Нернста). В отключенном разъеме уровень напряжения должен составлять порядка 0,45 В. При подключенном разъеме данная цифра находится в пределах 1 В.
Пин-4 и 5. Эти контакты отвечают за напряжение на подогревателе. Управляется подогреватель широкополосного датчика путем широтно-импульсной модуляции. В случае отказа подогревателя, при компьютерной диагностике будут следующие коды ошибок: РОО36 и РОО64.

Как работает датчик кислорода

Существует несколько типов лямбда-зондов, но для простоты в этой статье мы рассмотрим только обычные генерирующие напряжение датчики кислорода.

Как следует из названия, генерирующий напряжение датчик кислорода генерирует небольшое напряжение, пропорциональное разнице в количестве кислорода внутри и снаружи выхлопного газа.

Для правильной работы лямбда-зонд необходимо нагреть до определенной температуры. Типичный современный датчик имеет внутренний электрический нагревательный элемент, который питается от ЭБУ двигателя.

Когда топливовоздушная смесь (ТВС), поступающая в двигатель, бедная (мало топлива и много воздуха), в выхлопе остается больше кислорода, и кислородный датчик создает очень небольшое напряжение (0,1 – 0,2 В).

Если ТВС обогащается (много топлива и мало воздуха), в выхлопе остается меньше кислорода, поэтому датчик будет генерировать бОльшее напряжение (около 0,9 В).

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.

Регулировка соотношения топливовоздушной смеси

Передний датчик O2 отвечает за поддержание оптимального соотношения смеси воздух / топливо, поступающей в двигатель, которая составляет приблизительно 14,7:1 или 14,7 частей воздуха на 1 часть топлива.

Блок управления регулирует топливовоздушную смесь на основе обратной связи от переднего датчика кислорода. Когда передний лямбда-зонд обнаруживает высокий уровень кислорода, ЭБУ предполагает, что двигатель работает на бедной смеси (недостаточно топлива) и поэтому добавляет топлива.

Когда уровень кислорода в выхлопе становится низким, ЭБУ предполагает, что двигатель работает на богатой смеси (слишком много топлива) и уменьшает подачу топлива.

Этот процесс непрерывен. Компьютер двигателя постоянно переключается между обедненным и обогащенным состоянием, чтобы поддерживать оптимальное соотношение воздух / топливо. Этот процесс называется операцией замкнутого цикла.

Если вы посмотрите на сигнал напряжения переднего датчика кислорода, он будет циклически колебаться где-то между 0,2 вольт (бедная) и 0,9 вольт (богатая).

Когда автомобиль заводится холодным, передний кислородный датчик не прогрет полностью, и ЭБУ не использует сигнал ДК1 для регулировки топлива. Этот режим называется разомкнутым контуром. Только когда датчик полностью прогрелся, система впрыска топлива переходит в режим замкнутого контура.

В современных автомобилях вместо обычного датчика кислорода установлен широкополосный датчик топливовоздушного соотношения. Датчик соотношения воздух / топливо работает по-другому, но служит той же цели — для определения, является ли топливовоздушная смесь, поступающая в двигатель, обогащённой или обеднённой.

Датчик топливовоздушного соотношения является более точным и может измерять более широкий диапазон.

Важная особенность

Поэтому в новом поколении датчиков (широкополосного типа) используется специальный подогреватель. Его функция – повысить температуру наконечников. Это необходимо, чтобы устройство включилось в работу сразу же после холодного старта двигателя. При достижении температуры в триста градусов, керамический элемент становится твердым электролитом, который пропускает сквозь себя ионы кислорода, скопившиеся на платиновой электродной сетке.

Нагревательный элемент расположен внутри корпуса датчика и питается принудительно от бортовой сети автомобиля.

Задний датчик кислорода

Задний или нижний кислородный датчик установлен в выхлопе после каталитического нейтрализатора. Он измеряет количество кислорода в выхлопных газах, выходящих из катализатора. Сигнал от заднего лямбда-зонда используется для контроля эффективности нейтрализатора.

Задний датчик кислорода можно проверить с помощью диагностического сканера, адаптера ELM327 с программой Torque или осциллографа.

Как понять, что лямбда-зонд вышел из строя и заменить его: советы автолюбителей

1. Если лямбда-зонд неисправен, заметны нарушения в работе двигателя.

2. Основной признак поломки лямбда-зонда – набор скорости.

Идентификация датчика кислорода

Читайте подробнее: Что такое Банк 1, Банк 2, Датчик 1, Датчик 2?

Различные производители автомобилей определяют Банк 1 и Банк 2 по-разному. Чтобы узнать, где банк 1 и банк 2 в вашем автомобиле, вы можете посмотреть в руководстве по ремонту или в Google, указав год, марку, модель и объём двигателя.

Читайте также: