Датчик кислорода (Лямбда-зонд)

Датчик кислорода (Лямбда-зонд) определяет концентрацию кислорода в отработавших газах, состав которых зависит от соотношения топлива и воздуха в поступающей в цилиндры двигателя смеси. Информация датчика используется электронным блоком управления впрыском (или карбюратором) для обеспечения соответствующего количества подаваемого топлива. Для измерения состава топливо-воздушной смеси используются информация об отношении количества поступившего в цилиндры воздуха к количеству воздуха, необходимого для полного сгорания топлива. Это отношение определяется коэффициентом лямбда. 

1 - металлический корпус с резьбой 2 - уплотнительное кольцо 3 - токосъемник электрического сигнала 4 - керамический изолятор 5 - проводка 6 - манжета проводов уплотнительная 7 - токопроводящий контакт цепи подогрева 8 - наружный защитный экран с отверстием для атмосферного воздуха 9 - подогрев 10 - наконечник из керамики 11 - защитный экран с отверстием для отработавших

Основу датчика составляет керамический наконечник (из оксида циркония с платиновым напылением). Наконечник и корпус соединены герметично, чтобы не допустить попадания отработавших газов во внутреннюю полость датчика. Эффективная работа датчика требует температуры не ниже 300-350°С, потому их снабжают электрическим нагревательным элементом.

Датчик кислорода вырабатывает электрический сигнал если температура колеблетса в пределах 300-350°С и выше, потому датчики без нагревателя устанавливаются ближе к двигателю, а с нагревательными элементами – перед нейтрализатором. В некоторых случаях устанавливают два кислородных датчика – перед и после нейтрализатора.

Датчики кислорода делятся на четырех-, трех-, двух-, и однопроводные. Однопроводные и двухпроводные датчики применялись в первых системах впрыска, которые имеют обратную связь, и основным их недостатком является рабочий диапазон температуры, начинающийся с 300 градусов. Такой датчик устанавливается на минимальном расстоянии от цилиндров двигателя. Процесс нагрева датчика задерживает момент включения обратной связи в работу контроллера. В трех- и четырехпроводных лямбда зондах эти недостатки отсутствуют. Трехпроводный оснащен специальным нагревательным элементом, который позволяет сократить время до начала работы датчика и установить лямбда-зонд на расстоянии от выхлопного коллектора. Не устранен один недостаток – токопроводящий выхлопной коллектор и необходимость в токопроводящей смазке, чего нет в четырехпроводном лямбда-зонде (два из его проводов служат подогреву, два выполняют сигнальную функцию).

Лямбда-зонд с подогревом можно установить вместо аналогичного без подогрева – для этого следует смонтировать цепь подогрева и подключить ее к запитываемой при включении зажигания цепи, можно параллельно к цепи питания электробензонасоса. Обратная замена не допускается.

Датчик кислорода служит переключателем и выдает напряжение выше порогового при низком содержании кислорода в выхлопных газах, при высоком – снижает напряжение. Возможные неисправности датчика фиксируются в ходе специальной проверки осцилографом.

	На Рис.3 показан сигнал нормально работающего датчика кислорода на прогретом двигателе, работающего на ХХ. Здесь и далее умышленно показаны только амплитудные характеристики сигнала, т.к. временные параметры на разных системах и двигателях могут иметь существенные различия.
	На Рис.4 показан выходной сигнал еще работающего, но изрядно послужившего и практически забитого датчика кислорода. Данная осциллограмма зафиксировала падение амплитуды выходного сигнала ниже 0V, что говорит о неисправности датчика. Данная неисправность датчика чаще всего фиксируется системой самодиагностики и на приборной панели загорается лампочка "CHECK ENGINE", которая сигнализирует о неисправности.
	На Рис.5 представлена наиболее распространенная "болезнь" датчиков кислорода, которая выражена в замедленной его реакции. Время фронта сигнала (t) значительно превышает 120 мСек. Данная неисправность датчика неминуемо вызывает увеличенный расход топлива и заметное снижение динамики автомобиля, а система самодиагностики ее не зафиксирует, т.к. данный параметр не отслеживается контроллером.
	На Рис.6-8 показаны осциллограммы "замерзших" датчиков, неисправности которых не фиксируются контроллером, т.к. амплитудные значения сигналов не выходят из заданного для них диапазона. Чаще всего это 0-1В. Таким образом,однозначно фиксируется только полное отсутствие сигнала и его минусовое значение, в этих случаях ошибка индицируется лампой "CHECK ENGINE".
	Однако, следует заметить, что в некоторых контроллерах предусмотрена возможность диагностики и обнаружения неисправности по косвенным признакам (соотношение показаний датчика скорости автомобиля или датчика положения коленвала, датчика положения дроссельной заслонки, расходомера воздуха и др.).
	При обнаружении неисправности датчика кислорода, контроллер переходит в режим управления впрыском по усредненным параметрам и завышает обогащение топливной смеси в сравнении с обычным ее составом (~1:14.7).

К причинам поломки датчика кислорода относятся применение этилированного бензина, использование при установке датчика вулканизирующихся или силиконсодержащих герметиков, проверка работы цилиндров двигателя с отключением свечей зажигания, обрыв или плохой контакт цепи датчика, негерметичность выпускной системы и т.п.

К признакам неисправности датчика относятся: неустойчивая работа двигателя на малых оборотах, повышение расхода топлива, ухудшение динамических характеристик автомобиля, повышение температуры каталитического нейтрализатора и т.п.

Демонтаж датчика производится на холодном двигателе при отсоединенных проводах. Перед заменой датчика проверяют его маркировку, производят внешний осмотр, далее – заворачивают датчик кислорода до упора и затягивают до герметичности соединяют электрические разъемы и проверяют работоспособность по контролируемым параметрам.

Мы честный и профессиональный автосервис, мы не боимся пускать клиентов к себе в ремзону и давать на свою работу гарантию!

Наши телефоны в г. Рязань: (4912) 99 06 36, (4912) 99 40 99, (4912) 99 00 80

e-mail: parkauto@inbox.ru, Skype: avtostarter

Наш сайт в Интернете ЗападАвто Глушители
Наш Интернет магазин ЗападАвто