Как проверить лямбда зонд тойота 3s fe

Обновлено: 19.05.2024

Что же за птица такая — этот Лямбда – зонд? Современный автолюбитель обязан иметь минимальное представление о важных деталях своего автомобиля, иначе не избежать неприятностей на дороге.

Правительства промышленно развитых стран давно узаконили жесткие требования к выбросам в атмосферу, в рамках защиты окружающей среды. На законодательном уровне обязали всех автопроизводителей использовать различные нейтрализаторы вредных продуктов сжигания топлива. Выход подсказали химики и теперь на каждом автомобиле стоят каталитические нейтрализаторы.

Контроль качества топливной смеси при помощи лямбда зонда

Был подсчитан оптимальный состав топливной смеси (14,7 частей воздуха на одну часть горючего), при сжигании которого образуется меньше всего вредных газообразных отходов, нейтрализацию которых успешно проводит катализатор. Диапазон максимально эффективного действия катализатора очень узок – сотая доля (1= 1±0,01). Такую точность, подаваемой порции воздуха может, обеспечить только электронный контроль. Его осуществляет ЭБУ бортового компьютера. А периферийным звеном в этой цепи является датчик остаточного кислорода — лямбда зонд.

Как ни странно, но количество подаваемого воздуха измеряется не там, где воздух всасывается в топливную систему, а путем подсчетов на основе данных об избыточном кислороде в выхлопных газах. Вот данные об этом параметре и передает в ЭБУ лямбда-зонд, который поместили перед катализатором в выхлопном коллекторе. Итак, контроллер считывает сигналы с кислородного датчика. Тот сообщает о наличии в выхлопе свободных молекул кислорода, не вступивших в реакцию горения. Это означает, что доля топлива была мала и следует ее увеличить. Анализирует и делает свои подсчеты, ЭБУ отправляет задания для увеличения (или уменьшения) порции горючего, необходимого для данного объема воздуха.

Контроль выхлопных газов лямбда зондом

Кислород необходим и для химических процессов в катализаторе, для полной нейтрализации угарных газов. С целью контроля и регулирования этого показателя, за катализатором встроили второй лямбда – зонд.

Полное сгорание горючего и максимальное КПД мотора соответствует показателю λ = 1 (коэффициент избыточного кислорода). Смесь горючего с воздухом, при таком показателе, называется стехиометрическая. Отклонение в сторону уменьшения (т.е. λ 1) означает уменьшение доли топлива в смеси. Бедная смесь становится причиной перебоев в работе двигателя. Отклонения от нормы происходит постоянно и ЭБУ находится в режиме непрерывного контроля датчика λ-зонда.

На эффективный уровень работы этот датчик переходит после нагревания до высоких температур (порядка 300 градусов). Это обусловлено его строением. Он работает как гальванический элемент, с твердым циркониевым электролитом, упроченного окисью иттрия и покрытого напылением электрода из платины. Так вот, только после нагревания до нужной температуры твердый электролит проявляет токопроводящие свойства, а значит, на выходах датчика формируется напряжение.

По своей конструкции датчики различаются по количеству проводов и присутствию обогревательного элемента. Первоначально такие приборы нагревались исключительно от выхлопных газов. Они имели 1 или 2 провода. В целях повышения эффективности, датчики снабдили собственной нагревательной системой, они имеют 3 или 4 провода. Такая конструкция значительно ускорила процесс выхода прибора на полную мощность, что вполне отвечало экологическим требованиям.

Пока двигатель не прогрет, ЭБУ пользуется данными других датчиков (ДПДЗ, ДМРВ, датчик температуры охлаждающей жидкости) или, сохранившими в памяти, усредненными показателями. Естественно, будут большие отклонения от нормы идеальной смеси. Водитель сможет наблюдать увеличение расхода топлива, нестабильная работа мотора в холостом режиме, ухудшение динамики авто. Иногда ЭБУ настолько ошибается, когда λ-зонда еще не начал передавать показания, что начинает усиленно сигнализировать о подаче горючего. Бензин на глазах буквально исчезает из бензобака, а из выхлопной трубы валит черный дым.

Список возможных неполадок в этом приборе достаточно длинный. Конечно, большая часть выявляется в процессе самодиагностики, о чем свидетельствует светящаяся лампочка CHECK. Но есть и такие виды неисправности (уменьшение чувствительности, замедление темпов действия), выявление которых под силу только автосканерам, в процессе тестирования.

Когда горит Чек, то, в случае с λ-зондом, это означает:

Некорректный сигнал или полное его отсутствие
Слабый сигнал
Задержка отклика датчика
Выход из строя нагревательного элемента
Низкий/высокий сигнал со второго датчика
Обрыв/замыкание цепи ДК №2
Сильное нагревание спирали накаливания на ДК №2
Сбой цепи нагревания ДК. Это самая распространенная ошибка, при появлении которой все предыдущие ошибки постепенно начинают проявляться

Симптоматика поломок датчика лямбда

У прибора есть ограниченный срок эксплуатации, предусмотренный на максимальный пробег 150000 км. Однако на практике, уже на 80 тыс пробега начинаются проблемы в этом приборе. Если вовремя не сменить неисправный прибор, это приведет к поломке катализатора. Покупка и замена катализатора обойдется вам в кругленькую сумму.

Водитель сам может понять, когда с датчиком твориться что-то неладное.

Неисправный датчик становится причиной образования обильного нагара во всей топливной системе и закопчению многих важных деталей, что выливается в некорректную их работу или выходу из строя.

Самостоятельная проверка исправности лямбда зонда

Прежде всего, ознакомьтесь с подробной инструкцией. Тестирование проводят при запущенном моторе. Мультиметром производятся замеры, подключившись к штекеру, напряжения в различных режимах работы двигателя. Исправный лямбда – зонд будет выдавать на выходе величину от 0,1 до 0,9В. При этом показания должны изменяться не больше, чем 0,2 – 0,3 секунды. Если есть существенные расхождения в этих показателях, значит зонд пора менять или, хотя бы промыть.

Промывку датчика проводят с помощью кислоты ортофосфорной. Делать это надо после того, как двигатель полностью остынет. Предварительно отключив все контакты, выкрутить его. Кстати, если резьба прикипела и не поддается, налейте на него керосин или нашатырный спирт. Через некоторое время все откиснет и свободно открутится. Ни в коем случае не стучите по нему и не прикладывайте значительное усилие, чтобы не повредить прибор. Опустить датчик полностью в кислоту, через полчаса вынуть и промыть под проточной водой.

Восстановление корректной работы λ-зонда

Коды ошибок нужно будет сбросить с ЭБУ, после устранения неисправностей. При том, если причиной стал некачественный бензин, придется слить его и залить горючее высокого качества. И только после этого осуществить сброс кодов.

При обнаружении обрывов, нужно произвести пайку соединенных частей.

Почистить грязь и нагар активными реагентами.

Лямбда зонд относится к расходным деталям. Если вы диагностировали его окончательную поломку, то его надо менять. Ремонту он не подлежит, так как поврежденные нити из драгоценного металла заменить невозможно, даже в дилерских сервисных центрах.

Можно заменить старый зонд оригинальным или универсальным прибором производства Bosch. Крепление с помощью переходника делает его пригодным в любой марке автомобиля. Устанавливая новый датчик, не забывайте смазывать его резьбовую часть герметиком.

Своевременная замена лямбда зонда, даже если он просто исчерпал свой ресурс, повысит мощность двигателя, обеспечит ее бесперебойную работу.

Данный материал является дополнительным при проведении проверки состояния кислородного датчика (Лямбда-зонда), а также описывает проверку реакции инжекторной системы на подключение имитатора этого датчика

Описание элементов схемы таймера 1006ВИ1 (NE555) изложены в этой страничке.

"Изыскания" проводились на Toyota Carina ED, пробег 83942 км (в баке ещё оставался "родной", т.е. японский бензин), Model:E-ST202-CTPVF, Frame No.ST202-0070646, Trans/Axle A140-05A с целью проверки:

выходного напряжения кислородного датчика (O2S), при различных режимах двигателя,
VF1-напряжения,
реакции инжекторной системы на подключение О-2 имитатора.

Диагностика осуществлялась с помощью этого компьютерного стенда на базе P100.

Измерялись следующие параметры (цвета линий + цветам названия):
1. Время открывания форсунки 4-цилиндра (t3, вся шкала 25 мс).
2. Напряжение датчика (МАР) разрежения во впускном коллекторе (k1,10 в).
3. Разрежение во впускном коллекторе (РА или k3, 1000 мм рт. ст).
4. Выходное напряжение O2S (Лямбда-зонда) (k4, вся шкала 2.5 в).
5. Напряжение датчика ХХ (k5, вся шкала 10 в).
6. По периоду открывания форсунок, рассчитывалась скорость вращения коленвала (W2, вся шкала 6000 об/мин).

Результаты и предварительный анализ

На рис.1 представлены зависимости во времени, выходного напряжения O2S (k4) при ХХ двигателя.

На рис. 2 представлены графики напряжения параметров инжекторной системы этого двигателя в различных режимах (в т.ч. при отпущенной педали газа, но еще достаточно больших оборотах двигателя, когда происходит "отсечка" подачи топлива). Заметна реакция зонда на закрытие дроссельной заслонки, т.е. на кратковременное обогащение топливно-воздушной смеси и его реакция на временное отключение форсунок и на возобновление подачи топлива (естественно с задержкой).

Время переключения O2S в этом режиме значительно меньше, чем время переключения при ХХ, т.к. в этом случае время переключения определяется только его быстродействием.

На рис.3 графики того же двигателя, но после подключения О2-simulatorЗаметно увеличение времени открывания форсунок на ХХ.

ECU не получает адекватной реакции на попытки регулирования составом топливной смеси, и время открывания форсунок(t3) на ХХ достигает длительности 2.7 мс!

На рис.4 значение некоторых параметров инжекторной системы двигателя 3VZ-FE.

Проверка имитатора на двигателях 1G-GE, 3S-FE показала, что в лучшем случае ECU игнорирует попытки "задурения мозгов", даже при подаче на его вход от достаточно высокоомного источника импульсов напряжения соответствующей частоты, амплитуды и длительности.

При прогретом двигателе и исправной системе ECU и зонд находятся в замкнутой системе регулирования, (closed mode) и ECU постоянно отслеживает выходное напряжения ЛЗ. При повышении этого напряжения - уменьшает время открывания форсунок на ХХ. При слишком бедной смеси (низком выходном напряжении зонда) - несколько увеличивает. Т.е. осуществляется лямбда-регулирование. При подключении имитатора (т.е. генератора импульсов с частотой примерно соответствующей частоте переключения "рабочего" зонда) на соответствующий вход ECU поступают импульсы напряжения, но совершенно неадекватные попыткам ECU изменять состав смеси.

Таким образом, изменение выходного напряжения имитатора происходит само по себе, а не в результате изменения времени открывания форсунок ECU.

Если вместо напряжения O2S подавать напряжение от внешнего источника (например, параметрического стабилизатора), изменения напряжения вообще НЕ ПРОИСХОДИТ! Т.е. ECU "не видит" реакцию зонда на изменение состава топливной смеси, например, отсутствие подачи топлива в режиме принудительного ХХ, при котором дроссельная заслонка закрыта, но обороты двигателя ещё большие. Как следствие, и в этом случае ECU также переходит в режим "open loop", т.е. в режим "с открытой (разомкнутой) обратной связью".

Рис.5 графики проверки “CHECK VF1 VOLTAGE” двигателя 3S-GE. Канал k5 был подключен к контакту "Vf1" диагностического разъема, k4 - выходное напряжение датчика кислорода (O2S)

На рис.6 графики соответствующих напряжений двигателя 1G-GE при ХХ, наборе оборотов, принудительном ХХ.

На Рис.7 представлен график Vf1-диагностики ЛЗ двигателя 1G-GE. Этот O2 Sensor полностью исправен!

Примечание. К сожалению на момент написания этой заметки (1998 год) возможности нынешних компов и "резервы" возможности программной проверки параметров инжекторной системы с помощью контакта Vf1 (after short E1 and TE2) были неизвестны. Но теперь с этим "полегчало". Огромное спасибо авторам этой проги!

Как известно, напряжение на контакте "Vf1" есть непосредственная реакция (индикация) состояния инжекторной системы автомобиля (The Vf1-signal is a direct output of the TCCS, your car's computer).

Суть проверки заключается в том, что при оборотах двигателя 2500 об/мин замыкаются контакты "Е1" и "Те1" диагностического разъема. С помощью стрелочного вольтметра или осциллографа проверяется количество переключений напряжения на контакте "Vf1" того же разъема или количество "переключений" выходного напряжения ЛЗ. Количество колебаний стрелки и есть "индикация" результата диагностики компьютером автомобиля выходного напряжения Лямбда-зонда.

В этом режиме ECU дискретно и значимо увеличивает время открывания форсунок и проверяет реакцию ЛЗ. После получении информации от ЛЗ о том, что смесь богатая, ECU обедняет смесь. Таким образом частота переключений напряжения на контакте "Vf1" зависит только от быстродействия (постоянной времени) самого ЛЗ. Принято считать, что если количество переключений 8 и более за 10 секунд, то к ЛЗ нет замечаний по быстродействию.

Vf1 Signal	EFI Status	Fuel Trim
~ 0 V	Rich	- (11-20) %
~ 1.25 V	Slight Rich	- (4-10) %
~ 2.5 V	Normal	± (0-3) %
~ 3.75 V	Slight Lean	+ (4-10) %
~ 5 V	Lean	+ (11-20) %

Информация, которую содержит Vf1-напряжение различна при различных режимах (The Vf1 output has three different types of Vf output):

OXYGEN SENSOR FEEDBACK MODE,
DIAGNOSTIC MODE,
LEARNED VALUE MODE.

OXYGEN SENSOR FEEDBACK MODE

При замыкании контактов " Е1" с " Те1" и при заведенном двигателе уровень и фаза Vf1-напряжения изменяются синхронно с изменением напряжения зонда. При этом не следует забывать, что это напряжение не есть выходное напряжение зонда, а суть "индикация понимания" ECU его (зонда) выходного напряжения.

В этом режиме возможна проверка состояния датчика кислорода и определение режима, в котором находится инжекторная система.

Check Vf1-voltage.
a) Using a service wire, short the terminals "Te1" and " E1" of the check connector.
b) Connect the positive (+) probe of a voltmeter to terminal Vf1 and negative (-) probe to terminal "E1"
c) Hold the engine speed at 2.500 rpm for 90 seconds.
d) Then, maintaining engineat 2.500 rpm, count how many times needle of voltmeter fluctuates between 0 and 5 V.
Minimum needle fluctuation: 8 times for every 10 seconds.
If the fluctiation is less that minimum, check the air induction system. If necessary, see EFI-system…

При DIAGNOSTIC MODE (замкнутых контактах "Е1" и "Те1", включенном зажигании, но не заведенном двигателе) при напряжении:

5в, система исправна;
0в, в памяти ECU находятся коды неисправности инжекторной системы.

LEARNED VALUE MODE

It is a fuel injection correction coefficient which tailors the standard fuel injection duration to minor differences between engines due to manufacturing tolerances, wear, and minor mixtures disturbances like small vacuum leaks.

This coefficient is capable of altering the calculated injection by as much as 20% to prevent Ox sensor correction from being excessive. If you encounter a driveability problem that sets number codes, this Vf voltage feedback can be of some help, especially code 25/26 (engine condition rich or lean).

САМОНАСТРАИВАЕМЫЙ РЕЖИМ

Существует коэффициент коррекции впрыска топлива, который приспосабливает стандартную длительность впрыска топлива согласно незначительным различиям между двигателями, которые имеют место при допустимых производственных отклонений, износа, а также незначительных нарушений образования смеси, таких как утечка вакуума ("подсос" воздуха).

Этот коэффициент позволяет изменять расчетную длительность впрыска, т.е. время открывания форсунок (до коррекции по напряжению ЛЗ) самое большее на 20%, чтобы не допускать ситуации, когда коррекция по кислородному датчику становится чрезмерной.

Если Вы обнаруживаете проблему с работой автомобиля, которая приводит к появлению кодов неисправности, эта обратная связь по напряжению сигнала Vf может быть полезна, особенно для кодов 25/26 (смесь слишком богатая или бедная).

Для обычного 4A-FE, если при 2500 об/мин стрелка вольтметра подключенного к контактам "Vf1" и "E1" диагностического разъема отклонится 8 и более раз за 10 секунд, то инжекторная система находится в режиме "коррекции по сигналу обратной связи соотношения топливо-воздух" (Closed Loop Mode).

Но для 4A-FE обедненной смеси (Lean Burn Engine), если при 1500 об/мин прогретого двигателя напряжение на контакте Vf1 будет равно нулю, то инжекторная система находится в режиме "коррекции по сигналу обратной связи" (Closed Loop Mode). При напряжении 2,5 В или 5 В, инжекторная система находится в режиме "разомкнутой обратной связи" (Open Loop). В этом режиме ECU не учитывает выходное напряжение датчика обедненной смеси при формировании топливно-воздушной смеси.

Примечание: Перед проверкой режима 4A-FE (Lean Burn) необходимо дважды в течении 20 секунд довести двигатель до 3500 об/мин.

Но обе методики Vf1-диагностики НЕ являются поводом "окончательного" диагноза" для зонда! Напряжение на контакте "Vf1" (частота его изменения) является РЕАКЦИЕЙ ECU на состояние этого датчика, т.е. на его выходное напряжение!

По Vf1-напряжению можно только судить о режиме, в котором находится инжекторная система (closed оr open loop mode) и о быстродействии зонда!

В конце концов, возможно механическое повреждение электрической проводки или контактов.

Наиболее достоверной является проверка и анализ выходного напряжения датчика кислорода при разных режимах работы прогретого двигателя (желательно с помощью осциллографа) и параметров инжекторной системы. Только так можно установить однозначную необходимость замены зонда.

Принципиальные отличия характерны только между датчиками на основе титана и на основе циркония.

Из различий в Parts Number (No.89465-. и No.89463-. ), названиях (OXYGEN SENSOR и LEAN MIXTURE SENSOR) датчиков и ощутимой разнице в цене (100 $ и 240$), не следует их принципиальная не взаимозаменяемость (*увы, как выяснилось позже, это не так - автор). Со временем все стало на свои места и в этой статье "Датчики состава обедненной смеси (Sensor Lean Mixture Toyota)" можно прочесть об их устройстве и проверке.

В материале о 4A-FE - дополнительные замечания на эту тему.

Свяжитесь с нами удобным для вас способом!

© al tech page - 2021 Авторы снимают с себя ответственность за последствия, возникшие в следствие неправильного использования изложенных материалов, которые не заменяют соответствующие руководства по ремонту и эксплуатации

Регистрируясь на данном ресурсе Вы соглашаетесь с действующими Правилами форума и обязуетесь их соблюдать.
Незнание правил не освобождает Вас от наказания за их нарушение!

Для участников клуба доступна различная клубная атрибутика: рамки, наклейки, футболки, толстовки, кружки, карты и т.д. Причем некоторые виды атрибутики распространяются бесплатно на встречах. Более подробную информацию узнавайте в своем региональном разделе или теме. Также если Вы хотите заниматься клубной атрибутикой в своем городе, то напишите об этом администрации.

@ Хирург

Как проверить кислородный датчик. (1G-FE) в поиске не нашел,так что не пинайте туда.
Нужны только мнения тех ребят,которые сами лично осуществляли проверку данного датчика,остальные отдыхайте. Извините за прямоту(3.14здаболы заипали)

Описанные ниже процедуры касаются обычных кислородных датчиков (с автономным питанием). Многие новые машины имеют кислородные датчики с внешним питанием.
Что делает кислородный датчик?

Измерительный прибор, позволяющий оценивать степень обогащения горючей смеси. Кислородный датчик активен всегда, как только разогреется до рабочей температуры. На основании показаний кислородного и других датчиков автомобильный компьютер обеспечивает наилучшую топливную экономичность, снижение токсичности выхлопов и максимальную мощность двигателя.
Следует ли менять датчик О2, когда загорается лампа контроля датчика на панели машины?

Возможно, нет. Но вам придется протестировать его, чтобы убедиться в работоспособности. Загорание индикатора на панели- всего лишь напоминание о том, что подошел срок обслуживания системы, а не сигнал неисправности. Загорание лампы инициируется пробегом в 30-60 тыс. км (обычно) или чего-то вроде 2000 пусков двигателя.
К чему приводит неисправность датчика О2?

Можно ли повредить датчик в результате проверки работоспособности?
Практически всегда ответ- нет. Вам не следует лишь подавать на датчик напряжение, но мерить его выходной потенциал вполне безопасно. Не пытайтесь мерить сопротивление датчика, при этом он может подвергаться опасной величине внешнего потенциала.

Как работает датчик О2?
Датчик О2 устроен по принципу химического генератора. Он постоянно сравнивает содержание кислорода в выпускном коллекторе и снаружи двигателя. Чем меньше кислорода обнаруживается в выпускном коллекторе, тем выше потенциал датчика (генерируемое им напряжение колеблется в диапазоне от 0 до 1,1 В). Все двигатели искрового зажигания нуждаются в оптимальном соотношении воздуха и топлива в горючей смеси, для бензиновых двигателей это соотношение равно 14,7 частей воздуха на 1 часть бензина по массе. Если в двигатель поступает больше бензина, чем требуется, в выхлопных газах практически не обнаруживается свободного кислорода. В результате датчик выдает сигнал выше 0,45 В, если двигатель работает на обедненной смеси, в выхлопных газах появляется больше остаточного кислорода и сигнал датчика снижается. Обычные колебания в показаниях датчика- от 0,2 до 0,7 В.

Проверить его можно как на машине, так и в снятом состоянии. Если у вас имеется вольтметр с высоким внутренним сопротивлением, процедура довольно простая.
Проверка установленного датчика.

@ Хирург

Читайте также: