Как работает датчик кислорода ваз

Обновлено: 07.07.2024

Датчик кислорода (ДК) — он же лямбда-зонд — измеряет количество кислорода в выхлопных газах, отправляя сигнал на блок управления двигателя (ЭБУ).

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.

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).

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.

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.

Идентификация датчика кислорода

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.

Замена датчика кислорода

Проблемы с датчиком кислорода являются распространёнными. Неисправный лямбда-зонд может привести к увеличению расхода топлива, увеличению выбросов в атмосферу и различным проблемам во время вождения (провалы оборотов, плохое ускорение, плавающие обороты и т. д.). Если датчик кислорода неисправен, его необходимо заменить.

В большинстве автомобилей замена ДК является довольно простой процедурой. Если вы хотите заменить кислородный датчик самостоятельно, с некоторыми навыками и руководством по ремонту, это не так сложно, но вам может понадобиться специальная торцевая головка для датчика (на фото).

Иногда может быть трудно вытащить старый лямбда-зонд, так как они часто сильно ржавеют.

Еще одна вещь, о которой следует знать — некоторые автомобили, как известно, имеют проблемы с заменяемыми датчиками кислорода.

Например, есть сведения о неоригинальном датчике кислорода, вызывающем проблемы в некоторых двигателях Chrysler. Если вы не уверены, лучше всегда использовать оригинальный датчик.

На большинстве современных автомобилей работа ДВС контролируется электронным блоком управления (ЭБУ), на который поступает информация от различных датчиков и исполнительных устройств. Не являются исключением и последние модификации ВАЗ-2110. Зная о том, как устроено и работает это оборудование, автовладелец может избежать многих ненужных проблем.

Назначение

Лямда-зонд (датчик кислорода) необходим для нормального функционирования систем зажигания и подготовки горючей смеси. Замеряя содержание кислорода в выхлопных газах, проходящих через выпускной тракт, он передаёт полученные данные на ЭБУ. Предустановленное программное обеспечение обрабатывает полученную информацию и оптимизирует состав горючей смеси, а также угол опережения зажигания, что позволяет:

Развивать двигателю максимальную мощность на всех режимах работы.
Снизить расход топлива.
Уменьшить содержание вредных веществ в выхлопных газах.

Это становится возможным в случае, когда в цилиндры поступает стехиометрическая горючая смесь, содержащая в определённых пропорциях топливо и необходимый для его сгорания кислород. Замеряемое в килограммах, оптимальное соотношение воздуха и бензина составляет 14,7:1, и при расчётах обозначается позаимствованной из греческого алфавита буквой λ (лямбда). Отсюда и название – лямбда-зонд.

Устройство

Конструктивно датчик кислорода ВАЗ-2110 выполнен так же, как и аналогичные устройства, устанавливаемые на другие автомобили. Он состоит из:

Корпуса с защитным наконечником, в котором проделаны прорези.
Двух электродов, один из которых (внутренний) изготовлен из циркония, а другой (внешний) – из платины.
Провода с разъемом, с помощью которого лямбда-зонд подключается к бортовой электропроводке автомобиля.

Принцип действия датчика основан на разнице потенциалов между электродами, нагретыми до 300 – 400 °C. Чем выше разница, тем меньше кислорода содержится в отработавших газах.

Расположение

За время производства в конструкцию ВАЗ-2110 неоднократно вносились изменения. Поэтому, в зависимости от конкретной модификации автомобиля, лямбда-зонд, может располагаться в разных местах:

В верхней части приёмной трубы, вблизи резонатора (на моделях ранних годов выпуска).
На выпускном коллекторе, перед каталитическим нейтрализатором (на новых моторах 1.6 литра).

Последние модели машин, оснащавшиеся шестнадцатиклапанными двигателями, комплектовались двумя датчиками кислорода, один из которых размещён перед каталитическим нейтрализатором, а другой – за ним.

Признаки неисправности

Главный виновник причина поломки лямбда-зонда – топливо низкого качества, из-за которого на электродах образуется нагар, становящийся причиной перегрева контактов. Реже случается обрыв проводов. Чаще всего водитель узнаёт о поломке, когда загорается лампа CHECK ENGINE, а компьютерная диагностика выдаёт код неисправности P0131. Но бывает и так, что ЭБУ, по какой-либо причине, не видит проблемы. В этом случае водитель может заподозрить неладное, ориентируясь на характерные признаки:

Увеличение расхода топлива.
Ухудшение тяговых характеристик ДВС.
Нестабильную работу мотора (вибрации, провалы, плавающие обороты).

При возникновении подозрений необходимо, для начала, произвести визуальный осмотр. Если механические повреждения отсутствуют, следует произвести контрольные замеры.

Проверка

Для обнаружения неисправностей лучше всего посетить сервисный центр и обратится за помощью к механикам-диагностам, в распоряжении которых имеется специальное оборудование. Если такой возможности нет, можно вооружиться мультиметром и произвести ряд контрольных проверок. Для этого придётся:

Прикрепить к наконечникам мультиметра тонкие иголки. Они необходимы для того, чтобы производить замеры, не отсоединяя датчик от электропроводки.
Прогреть двигатель до рабочей температуры. Лишь в этом случае лямбда-зонд начнёт функционировать, и полученные результаты окажутся корректными.
При включённом зажигании замерить напряжение между сигнальным (чёрным) проводом и массой (серый провод). На разъёме это клеммы 1 и 2. Нормально, если получите показания 0,45 – 0,50 вольт.
Измерить сопротивление между белыми проводами (клеммы 3 и 4). Оно должно быть в пределах от 2 до 10 Ом.
Завести двигатель и ещё раз замерить напряжение между сигнальным проводом и массой. Оно должно циклически, раз в 1,5 – 2 секунды, изменяться в пределах 0,1 – 0,9 вольт.

Если хотя бы один из показателей выходит за указанные пределы, лямбда-зонд неисправен, и его следует заменить. Замеры, проводимые с отключённым от электропроводки разъёмом, могут оказаться некорректными.

Стоимость

Даже на ВАЗ-2110 одного года выпуска встречаются датчики кислорода не только с различными каталожными номерами, но и разных производителей. Чаще всего это Lada 2112-3850010-20. Цены на эту деталь в магазинах колеблются в пределах 2200 – 3200 рублей. Но можно подобрать и замену от авторитетного бренда. Среди возможных вариантов:

Bosch 0 258 006 537 (2300 – 2700 р).
NGK 1628 (2500 – 2800 р).
Era 570023 (1700 – 2000 р).

Все эти комплектующие будут нормально выполнять своё назначение.

Замена

Для снятия/установки лямбда-зонда необходимо сначала прогреть двигатель до рабочей температуры, а потом заглушить. На холодную отвернуть деталь очень сложно. После достижении нужной температуры следует аккуратно, чтобы не обжечься:

Лямбда-зонд — это кислородный датчик, который на ВАЗ 2107 стали устанавливать после того, как семерка обзавелась инжекторными двигателями. О том, что такое лямбда зонд, знают далеко не многие владельцы инжекторных автомобилей. Рассматриваемый датчик представляет собой устройство, посредством которого контролируется содержание кислорода в выхлопной системе. Он является частью системы, которая отвечает за снижение содержания вредных веществ в выхлопных газах автомобиля — каталитического нейтрализатора.

Почему ломается лямбда зонд на ВАЗ 2107

Датчик кислорода на ВАЗ 2107 осуществляет сравнение содержания кислорода в атмосфере и автомобильном выхлопе. Принцип работы устройства основан на подаче сигналов в виде повышенного или пониженного напряжения, поступающего на ЭБУ. В зависимости от сигнала, поступающего на ЭБУ, происходит корректировка состава смеси, поступающей в цилиндры.

Инжекторные семерки до 2004 года выпуска оснащались кислородными датчиками без нагревателей, а после с нагревательными элементами. В конструкции выхлопной системы может использоваться один или два устройства. Если стоит один, то устанавливается он сразу на выходе с выпускного коллектора перед нейтрализатором, что соответствует стандарту Евро-2. Наличие второго датчика говорит о том, что автомобиль соответствует стандарту экологичности Евро-3. Если первый датчик реагирует на превышение токсичности газов, то второй используется для контроля качества работы катализатора.

Расположен единственный лямбда-зонд на семерке под днищем автомобиля сразу после выпускного коллектора, и является частью выхлопной системы. Кислородные датчики часто дают сбои, что возникает по причине использования некачественного топлива. Некачественным топливом является бензин, в составе которого содержится большое количество свинца. Добавляется свинец в бензин для повышения октанового числа.

Кроме большого содержания свинца в составе топлива, причинами быстрого выхода из строя кислородного датчика являются:

Попадание во впускной коллектор жидкости. К таковым жидкостям относятся — вода, тормозная жидкость, тосол, масло, бензин. Любые виды жидкостей, оседающие на устройстве, приводят к формированию микротрещин.
Засорение топливных фильтров. В этом случае засорения доходят и до выхлопной системы, оседают на корпусе лямбда-зонда, тем самым снижая эффективность работы устройства.
Перегрев корпуса в случае неправильно выставленного зажигания.
Хлопки в глушителе, которые влекут за собой нарушение целостности керамического основания.
Срок службы — как и любая деталь, кислородный датчик на ВАЗ 2107 имеет определенный ресурс работы. Он составляет от 3 до 5 лет или от 40 до 70 тысяч км пробега. По истечению указанного периода, рассматриваемое устройство подлежит замене.

Стоит также понимать, что лямбда-зонд может быть поврежден снаружи посредством механического воздействия. Причинами наружного повреждения являются камни, а также прочие виды препятствий, которые контактируют с устройством. Еще может нарушиться целостность проводов и изоляции, которые подведены к устройству. Все эти поломки обязательно себя проявят незамедлительно.

Симптомы неисправности лямбда зонда

Датчик кислорода на ВАЗ 2107 инжектор, рано или поздно выходит из строя, что влечет за собой возникновение разных неприятных последствий. Главным симптомом неисправности кислородного датчика на ВАЗ 2107, является повышение расхода топлива. Это происходит потому, что лямбда-зонд подает ложные сигналы на ЭБУ, в результате чего увеличивается расход.

Кроме увеличенного расхода топлива, выявить неисправность датчика можно также по ряду следующих причин — троит двигатель и появляются рывки при движении. Изменяться могут также самопроизвольно обороты холостого хода, в результате чего двигатель может заглохнуть. При неисправном лямбда-зонде увеличивается токсичность выхлопа, что можно выявить при помощи специального прибора. Симптомом неисправности также является индикатор Check Engine на панели приборов, однако он загорается только при полном выходе из строя лямбда зонда.

Как проверить датчик кислорода на ВАЗ 2107

На ВАЗ 2107 устанавливаются четырехпроводные датчики, проверить которые можно на сопротивление резистора:

Перевести прибор в режим измерения сопротивления.
Прозвонить выводы устройства.
Сопротивление не должно быть менее 10 Ом.

В том случае, если сопротивление превышает 10 Ом, то это говорит о неисправности нагревательного элемента. Выявить неисправность датчика можно по кодам ошибок. Ошибка с номером РО131 говорит о том, что лямбда зонд имеет низкий уровень сигнала. Причиной этой ошибки может быть неисправность лямбда-зонда или обедненная смесь. Чтобы удостовериться в неисправности устройства, необходимо при запущенном моторе брызнуть немного бензина во впускной коллектор. Если датчик покажет слишком богатую смесь, то он исправен, а если ошибка не исчезает, то убедиться в неисправности устройства можно другим способом. Необходимо обеспечить подсос воздуха в коллектор, что реализуется путем сбрасывания шланга вакуумного усилителя тормозов. Если датчик отреагирует, то менять его не нужно.

Проведение замены датчика кислорода

Замена лямбды на ВАЗ 2107 начинается с того, что необходимо осуществить демонтаж защиты двигателя. Располагается устройство непосредственно в выпускном коллекторе, поэтому перед тем, как осуществлять замену, нужно дать двигателю остыть, иначе рискуете получить серьезные ожоги тела.

При первых признаках неисправности датчика, его необходимо сразу заменить, так как эта деталь в выхлопной системе оказывает негативное воздействие на работу всего двигателя. Чтобы заменить элемент, понадобится выполнить следующие манипуляции:

Несмотря на то, что данная деталь имеет незначительные размеры, стоит она достаточно дорого. Цена варьируется от 1000 до 3-4 тысяч рублей. Все зависит от фирмы производителя и качества, однако рекомендуется производить замену устройства на оригинальный вариант.

Обманка лямбда зонда не поможет устранить его неисправность. Принцип работы обманки в том, что она ограничивает контакт датчика с выхлопными газами, в результате чего последний всегда будет подавать сигнал об исправной работе катализатора. Как видно, вовсе не обязательно ехать на СТО, чтобы выявить неисправность датчика кислорода на ВАЗ 2107, и произвести его замену.

ВАЗ 2114, как и любой современный автомобиль, оборудован сложной системой электроники и разнообразными датчиками, посредством которых ЭБУ (электронный блок управления) получает информацию о текущем состоянии разных систем машины – двигателя, тормозов, системы подачи топлива, АКБ и генератора.

Лямбда зонд, он же датчик кислорода, является важнейшим устройством, при выходе которого из строя автомобиль не сможет исправно работать. В данной статье мы разберемся, что собою представляет лямбда зонд: изучим конструкционные особенности, принцип работы, а также рассмотрим технологию проверки и замены вышедшего из строя датчика кислорода.

Кислородный датчик

ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

Как можно понять из названия детали, датчик кислорода (ДК) – это прибор, посредством которого ЭБУ получает информацию о количестве оставшегося кислорода в выхлопных газах.

ДК является достаточно сложным в конструкционном плане устройством. Состоит он из керамического электролита, который способен переносить крайне высокие температуры, вплоть до четырехсот градусов. Электролит сделан из диоксида циркония, поверхность которого обработана оксидом иттрия. Поверхность оксида покрыта напылением из платины. Использование платины обусловлено тем, что она является материалом, обладающим максимальной теплопроводностью.

Помимо основного электролита, конструкция лямбда зонта состоит из следующих частей:

Защитные экранированные наконечники с обеих сторон электролита, на которых расположены отверстия для забора воздуха и выхлопного газа. Наконечники, в паре с электролитом, являются основной функциональной частью датчика кислорода, по которым анализирующее устройство определяет разность потенциалов;
Наконечники являются своеобразным корпусом, внутри которого расположен элемент с высокой проводимостью тока (коллектор);
Между наконечниками расположено устройство, считывающее возникающий электрический сигнал;
Всё элементы конструкции датчика кислорода размещены внутри металлического корпуса. К лямбда зонду подведена проводка из четырех проводов: 2 белых провода, которые отвечают за питание устройства, и два черных – первый, передает полученные данные к ЭБУ, второй – заземление.

Принцип действия лямбда зонта следующий: электролит, расположенный в потоке выхлопных газов автомобиля, разогревается до температуры от 300 до 400 градусов благодаря встроенному нагревательному элементу. Такая температура необходима для того, чтобы цирконий достиг своей максимальной проводимости, и система начала работать. ДК установлен таким образом, что наконечник на одной его части контактирует исключительно с выхлопными газами, а второй наконечник – с чистым атмосферным воздухом.

Когда внутри коллектора, расположенного внутри наконечника, скапливается достаточное количество кислорода, на электролите происходит смена разницы потенциалов, данные о которой передаются на блок ЭБУ, и электронные системы четырнадцатой изменяют количество подаваемого в цилиндры топлива.

Оптимальное соотношение топлива и кислорода в сгораемой смеси — 14,7 к 1, именно при такой пропорции наблюдается наибольшее КПД силового агрегата.

Стоимость датчика кислорода ВАЗ на 2114 зависит от типа устройства: на первые модели четырнадцатой устанавливались однопроводные лямбда зонты, сейчас их можно купить по цене от 1.2-2 тыс. рублей, на новые модели – четырехпроводные ДК, они стоят дороже, от 2 до 3 тысяч.

ПРОВЕРКА ЛЯМБДА ЗОНДА

Определить, что ДК неисправен и необходима проверка лямбда зонта, можно по следующим признакам:

Проблемы с двигателем на низких оборотах – четырнадцатая глохнет либо плохо набирает скорость;
Увеличился расход бензина;
После того, как двигатель заглушен, в месте расположения ДК слышны отчетливые потрескивания.

О том, что необходимо проверить датчик кислорода, также свидетельствует наличие ошибки 131 и 134 на приборной панели. Данные ошибки свидетельствует о том, что устройство подает неправильный сигнал, и проблему необходимо искать в проводке датчика, либо в некачественном заземлении устройства на корпусе автомобиля. Наличие ошибки 132 говорит о том, что подающаяся топливная смесь является слишком бедной (большое количество кислорода в бензине).

Прежде чем браться за любое электронное оборудование необходимо ознакомится с его особенностями. Распиновка датчика кислорода выглядит следующим образом:

Зная, как выглядит распиновка лямбда зонда, можно приступать к проверке устройства. Для начала изучим расположение датчика кислорода по типу двигателя четырнадцатой:

В автомобилях с движком 1.5 л. он расположен на верхней части приемной трубы, рядом с резонатором;
НаВАЗ 2114 с 1.6 литровым двигателем, лямбда зонд расположен в подкапотном пространстве, прямо на выхлопном коллекторе мотора. Учитывайте, что на новые модели четырнадцатой устанавливается сразу 2 ДК: второй расположен рядом с первым, найти его никакого труда не составляет.

Проверить датчик кислорода на ВАЗ 2114 в домашних условиях можно обычным мультиметретром, приобрести который вы можете в любом автомагазине за 300-500 рублей.

ОСОБЕННОСТИ ЗАМЕНЫ ДАТЧИКА КИСЛОРОДА

Менять вышедший из строя лямбда зонд необходимо на полностью аналогичное устройство.

При поездке в автомагазин возьмите с собой поломавшийся прибор и сверьте маркировки, расположенные на корпусе устройств.

Подключение лямбда зонда ВАЗ 2114 нужно выполнять при выключенном зажигании и полностью остывшем двигателе.

Алгоритм действий следующий:

Отсоединяем от устройства всю проводку;
Откручиваем ДК гаечным ключом;
Вкручиваем новый датчик. Проявите осторожность, поскольку резьбу сорвать достаточно просто;
Согласно схеме распиновки соединяем контакты датчика.

Как вы видите, замена ДК ничего сложного собою не представляет. Зная, как проверить лямбда зонд, определить неисправность и установить новый прибор можно за час-полтора. Стоит отметить, что вся вышеописанная технология подходит и для ВАЗ 2115.

Читайте также: