В данной статье будет рассказано о том, что такое лямбда-зонд, признаки неисправности этого узла рассмотрим также. Его еще называют датчиком содержания кислорода. Устанавливается он в выпускном тракте автомобильного двигателя внутреннего сгорания. Причем ставится этот датчик как на бензиновые, так и на дизельные моторы.

Основные сведения о кислородном датчике

Лямбда-зонд похож по принципу своего функционирования на состоящий из твердого керамического электролита на основе циркония. Также произведено легирование керамики при помощи оксида иттрия. Сверху находится напыление тонким слоем с Получается так, что один электрод воспринимает выхлопной газ, в то время как другой - воздух из атмосферы. Именно за счет этого происходит сравнение параметров работавшего газа с нормальным атмосферным воздухом. Также стоит отметить, что наиболее эффективная работа осуществляется при температуре свыше 300 градусов. Именно при таком нагреве электролит из циркония начинает проводить ток. И теперь пришло время узнать о том, что влияет на то, как работает лямбда-зонд. Признаки неисправности "Приора", например, позволит определить даже на слух.

Принцип работы лямбда-зонда

Благодаря тому что имеется разница в массовом содержании кислорода, на электродах датчика появляется выходное напряжение. Чтобы повысить чувствительность прибора при низкой температуре, например во время запуска двигателя, необходимо использовать принудительный нагрев. Электрическая спираль расположена в керамическом теле лямбда-зонда. Она имеет подключение к бортовой сети автомобиля. Есть еще элемент датчика кислорода, в основе которого лежит Он меняет свое сопротивление при работе двигателя. Именно по такому принципу работает лямбда-зонд. Признаки неисправности VW Golf 3 такие же, как и в отечественных автомобилях.

Работа датчика кислорода

В момент, когда происходит запуск и прогрев мотора, двигатель функционирует без данных, поступающих с лямбда-зонда. Вся коррекция топливовоздушной смеси происходит по данным, полученным с других устройств. В частности, это заслонки в дросселе, температуры двигателя, частоты вращения коленвала. Главная особенность лямбда-зонда на основе циркония - это то, что при незначительном отклонении от нормы содержания кислорода при анализе состава топливной смеси происходит существенное изменение выходного напряжения в диапазоне 0,1-0,9 Вольт.

Титановые датчики кислорода

Имеются также датчики, изготовленные из двуокиси титана. Тогда, когда происходит изменение массовой доли кислорода в выхлопных газах, они постепенно изменяют сопротивление по объему. Генерация напряжения у датчиков такой конструкции не происходит. Они намного сложнее, нежели циркониевые, используются на очень дорогих автомобилях, например BMW, Nissan, "Ягуаре". На бюджетных автомобилях устройства на основе титана, как правило, не используются, так как имеют большую стоимость. На автомобилях среднего и низкого класса более дешевый циркониевый используется лямбда-зонд. Признаки неисправности "Рено-Меган 2" проявляет такие, которые ничем не отличаются от присутствующих на отечественных автомобилях.

Различия лямбда-зондов

Стоит заметить, что принципы работы у датчиков кислорода одинаковы, не зависят от того, кто производитель. Разница лишь в том, какие размеры корпуса этих элементов. Также может быть несколько иное подключение, зачастую имеется отличие в разъеме. Все датчики, как было сказано выше, имеют подогрев либо нет. Следовательно, различаются они по количеству проводов для подключения. По материалам различия идут следующие: либо циркониевые, либо титановые. В последних вывод нагревателя всегда имеет красный цвет. Также существуют виды для дизельных двигателей. Они более широкополосные. Нельзя установить на бензиновый мотор такой лямбда зонд. Признаки неисправности ("Шкода-Октавия" также интересует многих автомобилистов) сопровождаются выводом кода ошибки с кратким описанием.

Почему выходит из строя лямбда-зонд

Очень часто причиной преждевременного выхода из строя является низкое качество бензина. Железо и свинец, которые могут присутствовать в плохом бензине, моментально забивают электроды из платины. Следовательно, выходит из строя датчик кислорода, он не может нормально снять все показания. Если имеют сильную выработку, то в будет попадать некоторое количество масла. Это также является причиной преждевременного выхода из строя датчика кислорода. Даже если вдруг случайно на датчик кислорода попало немного растворителя или моющего средства, можно сразу же говорить о том, что он сломался. Он не переживает попадания таких растворов. Разрушение лямбда-зонда происходит в случае, когда в выпускной системе происходят хлопки. Керамика очень хрупкая, поэтому такие резкие удары могут разрушить ее. При неправильной установке угла зажигания либо при чрезмерно обогащенной топливовоздушной смеси происходит сильный нагрев корпуса датчика. Это становится причиной преждевременного выхода из строя.

Менее популярные причины поломки

Обратите внимание, что при монтаже лямбда-зонда нельзя использовать различные герметики, которые имеют в своей основе силикон. Также можно разрушить лямбда-зонд, если много раз пытаться завести двигатель, делая малые паузы между попытками. При условии что двигатель не заводится. Это обязательно приведет к тому, что топливовоздушная смесь будет скапливаться в выхлопной системе. Спустя некоторое время она воспламенится и создаст мощную взрывную волну. Даже некачественный контакт либо же в выходной цепи, способные разрушить устройство. Общий ресурс элементов колеблется в диапазоне 30..70 тысяч километров пробега. Во многом зависит он от того, в каких условиях происходит эксплуатация. Наибольший срок службы у датчиков, у которых присутствует дополнительный подогрев. На большей части иномарок применяется такой конструкции лямбда-зонд. Признаки неисправности, ("Форд-Фокус 2" или же "Шкода" находятся в вашем владении) одинаковы. Поэтому диагностировать можно и самостоятельно, если правильно распознать все симптомы.

Частые поломки датчика

Среди популярнейших поломок можно отметить неработающий нагревательный элемент, а также потерю чувствительности. Вследствие последнего быстродействие устройства уменьшается. Самое главное - старайтесь не заменять лямбда-зонд никакими имитаторами. Электронный блок управления не сможет распознать чужой сигнал. Следовательно, коррекция топливной смеси по этому имитатору происходить не будет. Обратите внимание, что в случае, если датчик кислорода успешно работал в условиях нашей страны (некачественного бензина), причем срок его службы уже явно более трех лет, то к диагносту можно даже не обращаться. Сразу необходимо заменить лямбда-зонд. Признаки неисправности "Шкода" проявляет отчетливо при пробеге свыше 70 тыс. км. Некоторые же модели датчиков кислорода и вовсе могут иметь ресурс чуть более 30 тысяч километров.

Как определить, что датчик неисправен

Если присутствует нестабильная работа мотора на низких оборотах, такое чувство, как будто бы двигатель «троит». И при этом повышается расход бензина, ухудшается динамика автомобиля. Зачастую слышны потрескивания, доносящиеся от катализатора после того, как вы заглушите двигатель. Также возможно повышение (значительное) температуры самого катализатора. Иногда происходит такой его нагрев, что металл попросту раскаляется. В некоторых автомобилях о неисправности также можно судить по контрольной лампе Check Engine. Только, к сожалению, не все системы электронного управления позволяют выявить и указать неисправность этого элемента.

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

• Нестабильная работа двигателя авто (рывки)
• Нарушается работа катализатора (повышается токсичность)

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

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

Для проверки потребуется цифровой вольтметр (лучше аналоговый вольтметром, поскольку у него время «дискретизации» значительно меньше чем у цифрового) и осциллограф если есть возможность, измерения будут более точнее. Перед проверкой следует прогреть авто поскольку лямбда правильно работать при температуре более 300C°.

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.

Проверка лямбда-зонда тестером

Берём электронный милливольтметр постоянного напряжения и подсоединяем его параллельно ЛЗ («+» «-» к ЛЗ, - к массе), причём лямбда зонд должен быть подключен к контроллеру.

Когда двигатель прогреется (5-10 мин) затем нужно смотреть на стрелку вольтметра. Она должна периодически ходить между 0,2 и 0,8 В (т.е. 200 и 800 мВ, причём, если за 10 секунд произойдёт менее 8-и циклов - ЛЗ пора менять. Также к замене если напряжение «стоит» на 0,45 В.

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.

Исключения:

• 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 .

1. 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.
2. 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 свидетельствует отсутствие реакции вольтметра, и показания его в пределах меньших отметки 0.8 В.
3. 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.
4. 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.

Для обеспечения стабильной работы двигателя современного автомобиля используется множество разнообразных датчиков, собирающих информацию о работе той или иной системы. На основании их данных электронный блок управления корректирует качество топливной смеси, регулирует ее количество для поступления в камеры сгорания, определяет нужный включает-выключает различные дополнительные механизмы.

В этой статье мы поговорим о том, что представляет собой кислородный датчик (лямбда-зонд) ВАЗ-2114 , рассмотрим его конструкцию и принцип действия. Кроме этого, мы попытаемся разобраться в неисправностях этого элемента и методах их устранения.

Что такое кислородный датчик

Датчик кислорода - это электромеханическое устройство, предназначенное для определения количественного содержания кислорода в выхлопных газах. Его применение обязательно для всех автомобилей с классом экологичности выше "Евро-2".

Зачем он нужен? Дело в том, что современные экологические нормы требуют от автомобиля минимального содержания вредных соединений в выхлопах. Добиться их снижения возможно лишь путем образования идеальной (стехиометрической) топливной смеси. Именно для этих целей и служит кислородный датчик, или, как его еще называют, лямбда-зонд. Электронный получив информацию о содержании кислорода в выхлопах, увеличивает или уменьшает количество воздуха для образования смеси.

Где находится датчик кислорода

В автомобилях ВАЗ-2114 лямбда-зонд может располагаться в разных местах, в зависимости от модификации двигателя. В «четырнадцатых», оборудованных полуторалитровыми силовыми агрегатами он находится сверху на приемной трубе. Добраться до него можно только снизу, загнав машину на смотровую яму или эстакаду. В 1,6-литровых ВАЗ-2114 лямбда-зонд расположен гораздо удобней. Он вкручен в верхнюю часть корпуса выпускного коллектора. Вы сразу увидите его, подняв капот.

Как устроен датчик кислорода

У ВАЗ-2114 лямбда-зонд имеет достаточно простую конструкцию. В ее основе лежит керамический элемент с двумя электродами. Обычно они покрыты диоксидом циркония. Один из электродов контактирует с воздухом (вынесен за пределы выхлопных коммуникаций), а второй - с отработанными газами.

Принцип работы устройства базируется на разности потенциалов, возникающей между контактами устройства во время работы двигателя. Электронный блок управления посылает на датчик электрический импульс и анализирует его изменения. Основываясь на увеличении или уменьшении напряжения на контактах зонда, ЭБУ «делает заключение» о количестве кислорода в выхлопах.

Лямбда-зонд: признаки неисправности (ВАЗ-2114)

Выход из строя датчика кислорода «четырнадцатой», обычно, сопровождается следующими симптомами:

• на панели приборов загорается сигнальная лампа «CHECK», предупреждающая водителя о возникшей ошибке;
• работа двигателя на холостых оборотах нестабильна (обороты плавают, мотор периодически глохнет);
• заметное снижение мощности и тяговых характеристик силового агрегата;
• автомобиль «дергается» при наборе скорости;
• увеличение расхода топлива;
• превышение уровня токсичных веществ в выхлопных газах (определяется путем замера на специализированной станции).

О чем может рассказать электронный блок управления

Если на приборной панели загорелась сигнальная лампа, оповещающая об ошибках в работе двигателя, а ее горение сопровождается вышеперечисленными проблемами, желательно провести тестирование контроллера. Сегодня это можно сделать, как на станции технического обслуживания, так и в домашних условиях. Конечно, если у вас есть специальный тестер и ноутбук (планшет, смартфон) с соответствующим программным обеспечением. При подключении этот прибор выдаст вам коды возможных проблем.

У автомобилей ВАЗ-2114 лямбда-зонд , вышедший из строя, может заявлять о своей неисправности следующими ошибками:

Что может случиться с лямбда-зондом

Ресурс лямбда-зонда для «четырнадцатой», заявленный заводом-изготовителем, составляет 80 тыс. км пробега. Но это совсем не значит, что он не может выйти из строя гораздо раньше или прослужить вдвое дольше.

Причиной неисправности лямбда-зонда ВАЗ-2114 могут быть:

• перегрев рабочего элемента;
• нарушение герметичности соединения датчика с корпусом выпускного коллектора;
• засорение контактов устройства вследствие использования некачественного топлива, или попадания масла (охлаждающей жидкости) в бензин.

Порядок действий при возникновении проблем с лямбда-зондом

Обнаружив признаки выхода из строя кислородного датчика, не спешите бежать в магазин за новым устройством. Замена лямбда-зонда ВАЗ-2114 не такое уж дешевое удовольствие. Дело в том, что стоит этот датчик около 2,5 тыс. рублей. Поэтому сначала необходимо:

• визуально осмотреть лямбда-зонд;
• установить его модификацию (на случай приобретения нового и последующей замены);
• проверить работоспособность зонда.

Какой лямбда-зонд на ВАЗ-2114

На первых моделях «Самар» четырнадцатой модели с полуторалитровыми двигателями устанавливались датчики фирмы «Бош» 0 258 005 133. Этот лямбда-зонд обеспечивал работу силового агрегата в соответствии с требованиями норм "Евро-2".

С 2004 года двигатели ВАЗ-2114 стали оборудоваться датчиками «Бош» 0 258 006 537. Они отличаются от предыдущей модификации наличием нагревательного элемента. Примечательно, что все датчики кислорода фирмы «Бош» для «четырнадцатых» являются взаимозаменяемыми.

Проверяем работоспособность кислородного датчика своими руками

На ВАЗ-2114 на работоспособность? Полную диагностику устройства можно осуществить только с помощью осциллографа. Но определить, рабочий он или нет, можно и без сложной электроники. Для этого потребуется лишь вольтметр. Подключите его «минусовой» щуп к массе, а «плюсовой» к выводу «В» в разъеме датчика, не отключая его от бортовой сети. Включите зажигание и посмотрите на показания вольтметра. Напряжение на выводах устройства должно соответствовать напряжению аккумулятора. Если оно меньше, значит, в цепи датчика возможен обрыв.

Если с напряжением все в порядке, проверьте и чувствительность рабочего элемента зонда. Для этого подключите «минусовой» щуп вольтметра к выводу «С» датчика, а «плюсовой» - к контакту «А». Напряжение должно быть в пределах 0,45 В. В случае превышения этого показателя больше чем на 0,02 В, датчик нужно заменить.

Ремонт или замена

Определив, что лямбда-зонд «четырнадцатой» неисправен, его можно либо попытаться отремонтировать, либо же просто заменить. Восстановление датчика заключается в очистке его контактов от нагара. Именно он может являться причиной того, что устройство перестало нормально функционировать.

Для начала датчик необходимо выкрутить из коллектора или приемной трубы. Сделать это не всегда просто. Дело в том, что его корпус очень часто прикипает к указанным элементам выхлопной системы. В этом случае может помочь жидкость против ржавчины (WD-40 или аналогичная). Обработайте место соединения такой жидкостью и подождите полчаса.

Когда датчик будет выкручен, обратите внимание на его корпус. Он неразборной. Контакты, которые нам предстоит очистить, находятся за прорезями корпуса в его нижней части.

Важно: не производите чистку контактов механическим способом (ножом, наждачной бумагой, надфилем и т. п.)! Так вы только усугубите ситуацию и навсегда выведете датчик из строя.

Очищать контакты следует только при помощи химических веществ. Например, ортофосфорной кислоты. Просто поместите нижнюю часть зонда в кислоту на полчаса, а потом просушите на газовой горелке.

Не стоит и разбирать датчик, распиливая его корпус. Как показывает практика, после такой процедуры, его работоспособность уже не возвращается.

Если же вы решите заменить лямбда-зонд, купите в автомагазине новое устройство, соответствующее спецификации, и установите его на место старого. Включив зажигание, запустите двигатель, прогрейте его и проверьте, горит ли сигнальная лампа «CHECK».

Способы обмана электронного блока управления

Существует еще три способа вернуть двигателю былую работоспособность, не покупая новый датчик кислорода. Без сомнений, придуманы они были нашими умельцами. А заключаются они в том, что надо ввести в заблуждение электронный блок управления, чтобы он не замечал ошибок в работе датчика.

Первый способ - механический. Для его осуществления между лямбда-зондом и корпусом коллектора (приемной трубы) вкручивается специальная проставка (втулка). Ее применение позволяет отдалить контакты датчика от выхлопных газов. Таким образом, количество кислорода между ними искусственно увеличивается, и электронный блок управления «остается довольным» полученным результатом.

Стоит подобная обманка лямбда-зонда ВАЗ 2114 около 500 рублей. А если у вас есть токарный станок, вы можете изготовить ее и самостоятельно.

Следующий способ обмануть ЭБУ - электронный. Его суть заключается в том, чтобы в цепь датчика установить примитивный преобразователь, состоящий из одного резистора (1 МОм), впаянного в разрыв синего провода разъема и одного конденсатора (1 мкФ), подключенного между синим и белым проводом. В результате такого нехитрого обмана, электронный блок управления будет постоянно получать сигнал нужного напряжения, и воспринимать работу лямбда-зонда, как надлежащую.

Как вариант, можно еще перепрошить контроллер, поменяв его программное обеспечение. Но доверить такие манипуляции с «мозгом» двигателя лучше специалистам.

Как продлить срок службы лямбда-зонда

Чтобы кислородный датчик служил как можно дольше, не пренебрегайте следующими советами:

• используйте только качественное топливо;
• не допускайте попадания в горючее масла и других технологических жидкостей;
• следите за рабочей температурой двигателя, не допускайте его перегрева;
• проводите диагностику датчика кислорода в соответствии с расписанием регламентных работ, предусмотренных заводом-изготовителем;
• при выявлении признаков, указывающих на проблемы с лямбда-зондом, не тяните с диагностикой.

Современные транспортные средства оснащены множеством датчиков, контролирующих работоспособность узлов и агрегатов. Одним из основных датчиков автомобиля является датчик остаточного кислорода (λ-зонд). Однако лишь немногие автомобилисты знают, как проверить лямбда-зонд самостоятельно, сэкономив время и финансы.

Что такое лямбда-зонд, и где он находится

В связи с ужесточением экологических норм для уменьшения токсичности выхлопных газов машины начали оборудовать каталитическим нейтрализатором (катализатором). Качество и продолжительность его работы находится в прямой зависимости от состава топливно-воздушной смеси (ТВС). В зависимости от сигналов, передаваемых лямбда-зондом, регулируется процентное соотношение в смеси топлива и воздуха.

Лямбда-зонд - система, определяющая, какое количество остаточного кислорода содержится в выхлопных газах. Иначе его можно назвать - кислородный датчик.

Располагается лямбда-зонд в выпускном коллекторе перед каталитическим нейтрализатором

Качественная очистка от токсичных выхлопов в катализаторе проводится только при наличии в них кислорода. Для контроля эффективности действия нейтрализатора и повышения точности исследования состояния выхлопных газов на многих моделях устанавливают второй лямбда-зонд на выходе катализатора.

Для повышения эффективности на современных автомобилях устанавливается дополнительный лямбда-зонд на выходе катализатора

Как работает датчик кислорода

Главной функцией лямбда-зонда считается измерение количество кислорода, содержащегося в выхлопных газах, и сравнение его с эталонным.

Электрические импульсы от кислородного датчика поступают в электронный блок управления (ЭБУ) топливной системой. Относительно этих данных ЭБУ регулирует состав ТВС, подаваемой в цилиндры.

Схема установки основного и дополнительного датчиков кислорода в автомобиле

Результатом совместной работы лямбда-зонда и ЭБУ является получение стехиометрической (теоретически идеальной, оптимальной) ТВС, состоящей из 14,7 частей воздуха и 1 части топлива, при которой λ=1. У обогащенной смеси (избыток бензина) λ<1, у обеднённой (избыток воздуха) - λ>1.

График зависимости мощности (P) и расхода топлива (Q) от величины (λ)

Разновидности лямбда-зондов

Современные машины оснащаются следующими датчиками:

• Циркониевые;
• Титановые;
• Широкополосные.

Циркониевый

Одна из наиболее распространённых моделей. Создана на основе диоксида циркония (ZrO2).

Циркониевый датчик кислорода действует по принципу гальванического элемента с твёрдым электролитом в виде керамики из диоксида циркония (ZrO2)

Керамический наконечник с диоксидом циркония с обеих сторон покрыт защитными экранами из токопроводящих пористых платиновых электродов. Свойства электролита, пропускающего ионы кислорода, проявляются при нагреве ZrO2 выше 350°C. Лямбда-зонд не будет работать, не прогревшись до нужной температуры. Быстрый нагрев осуществляется за счёт встроенного в корпус нагревательного элемента с керамическим изолятором.

Важно! Повышение температуры датчика до 950°C ведёт к его перегреву.

Выхлопные газы поступают к наружной части наконечника через специальные просветы в защитном кожухе. Атмосферный воздух попадает внутрь датчика через отверстие в корпусе или пористую водонепроницаемую уплотнительную крышку (манжету) проводов.

Разница потенциалов образуется за счёт передвижения ионов кислорода по электролиту между наружным и внутренним платиновыми электродами. Напряжение, образующееся на электродах, обратно пропорционально количеству О2 в выхлопной системе.

Напряжение, которое образуется на двух электродах, обратно пропорционально количеству кислорода

Относительно сигнала, поступающего от датчика, блок управления регулирует состав ТВС, стараясь приблизить её к стехиометрической. Напряжение, поступающее от лямбда-зонда, ежесекундно меняется по несколько раз. Это даёт возможность регулировать состав топливной смеси независимо от режима работы ДВС.

По количеству проводов можно выделить несколько типов циркониевых устройств:

1. В однопроводном датчике существует единственный сигнальный провод. Контакт на массу осуществляется через корпус.
2. Двухпроводное устройство оснащено сигнальным и заземляющим проводами.
3. Трёх- и четырёхпроводные датчики снабжены системой нагрева, управляющим и заземляющим проводами к ней.

Циркониевые лямбда-зонды в свою очередь разделяются на одно-, двух-, трёх- и четырёхпроводные датчики

Титановый

Визуально похож на циркониевый. Чувствительный элемент датчика создан из диоксида титана. В зависимости от количества кислорода в выхлопных газах скачкообразно меняется объёмное сопротивление датчика: от 1 кОм при богатой смеси до более 20 кОм при бедной. Соответственно, меняется проводимость элемента, о чём датчик сигнализирует блоку управления. Рабочая температура титанового датчика - 700°C, поэтому наличие нагревательного элемента обязательно. Эталонный воздух отсутствует.

Из-за своей сложной конструкции, дороговизны и привередливости к перепадам температуры большое распространение датчик не получил.

Кроме циркониевых, существуют также кислородные датчики на основе двуокиси титана (TiO2)

Широкополосный

Конструктивно отличается от предыдущих 2 камерами (ячейками):

• Измерительной;
• Насосной.

В камере для измерений с использованием электронной схемы модуляции напряжения поддерживается состав газов, соответствующий λ=1. Насосная ячейка при работающем моторе на обеднённой смеси устраняет лишний кислород из диффузионного зазора в атмосферу, при богатой смеси - пополняет диффузионное отверстие недостающими ионами кислорода из внешнего мира. Направление тока для перемещения кислорода в разные стороны меняется, а его величина пропорциональна количеству О2. Именно значение тока и служит детектором λ выхлопных газов.

Температура, необходимая для работы (не менее 600°C), достигается за счёт работы нагревательного элемента в датчике.

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

Симптомы неисправности

Основными признаками, свидетельствующими о поломке кислородного датчика, считаются:

• Повышенная токсичность выхлопных газов;
• Нестабильная, прерывистая разгонная динамика;
• Кратковременное включение лампы «CHECK ENGINE» при резком увеличении оборотов;
• Нестабильные, постоянно меняющиеся холостые обороты;
• Увеличение расхода топлива;
• Перегрев катализатора, сопровождающийся потрескивающими звуками в его зоне при заглушённом моторе;
• Постоянно горящий индикатор «CHECK ENGINE»;
• Беспричинная сигнализация бортового компьютера о переобогащённой ТВС.

Нужно иметь в виду, что все эти отклонения могут быть симптомами и других поломок.

Длительность службы лямбда-зонда примерно 60-130 тыс. км. Причинами сокращения срока службы и поломки устройства может стать:

• Применение при монтаже датчиков, не рассчитанных на высокие температуры герметиков (силиконовых);
• Некачественный бензин (повышенное содержание этила, свинца, тяжёлых металлов);
• Попадание масла в выхлопную систему в результате износа маслосъёмных колец или колпачков;
• Перегрев датчика в результате некорректно выставленного зажигания, переобогащённой ТВС;
• Множественные попытки завести мотор, приводящие к проникновению горючих смесей в систему выхлопа;
• Нестабильный контакт, замыкание на массу, обрыв выходного провода;
• Нарушение целостности конструкции датчика.

Способы диагностики кислородного датчика

Специалисты советуют проверять корректность работы лямбда-зонда каждые 10000 км пробега, даже если проблем в работе устройства не наблюдается.

Диагностику начинают с проверки надёжности соединения клеммы с датчиком и на наличие механических повреждений. Далее выкручивают лямбда-зонд из коллектора и осматривают защитный кожух. Небольшие отложения очищают.

Если в ходе визуального осмотра на защитной трубке датчика кислорода были выявлены следы сажи, сильные белые, серые или блестящие отложения, то лямбда-зонд следует заменить

Как проверить лямбда-зонд мультиметром (тестером)

Проверка датчика на работоспособность проводится по следующим параметрам:

• Напряжение в нагревательной цепи;
• «Опорное» напряжение;
• Состояние нагревателя;
• Сигнал датчика.

Схема подключения к лямбда-зонду в зависимости от его типа

Наличие напряжения в цепи подогрева определяют мультиметром или вольтметром в следующей последовательности:

1. Не снимая разъём с датчика, включают зажигание.
2. Щупы присоединяют к цепи подогрева.
3. Показания на приборе должны совпадать с напряжением на аккумуляторе - 12В.

«+» идёт на датчик от аккумулятора через предохранитель. При его отсутствии прозванивают эту цепь.

«-» поступает от блока управления. Если он не обнаружен, проверяют клеммы цепи «лямбда-зонд - ЭБУ».

Замеры опорного напряжения проводятся теми же аппаратами. Последовательность действий:

1. Включают зажигание.
2. Замеряют напряжение между сигнальным проводом и массой.
3. Прибор должен показать 0,45 В.

Для проверки нагревателя мультиметр выставляют в режим омметра. Этапы диагностики:

1. Снимают разъём с устройства.
2. Замеряют сопротивление между контактами нагревателя.
3. Показания на разных кислородниках различные, но не должны выходить за пределы 2-10 Ом.

Важно! Отсутствие сопротивления говорит о разрыве в цепи нагревателя.

Вольтметр или мультиметр используются для проверки сигнала датчика. Для этого:

1. Заводят двигатель.
2. Прогревают его до рабочей температуры.
3. Щупы прибора соединяют с сигнальным проводом и проводом массы.
4. Обороты мотора увеличивают до 3000 об/мин.
5. Следят за замерами напряжения. Должны наблюдаться скачки в диапазоне от 0,1 В до 0,9 В.

Если хотя бы при одной из проверок показатели разнятся от нормы, датчик неисправен и нуждается в замене.

Видео: проверка лямбда-зонда тестером

Главным преимуществом данной диагностики лямбда-зонда перед проверкой вольтметром и мультиметром является фиксация времени между однотипными изменениями выходного напряжения. Оно не должно превышать 120 мс.

Очерёдность действий:

1. Щуп прибора подключают к сигнальному проводу.
2. Мотор прогревают до рабочей температуры.
3. Обороты двигателя повышают до 2000-2600 об/мин.
4. По показаниям осциллографа определяют работоспособность кислородного датчика.

Диагностика осциллографом даёт наиболее полную картину работы лямбда-зонда

Превышение временного показателя или пересечение пределов напряжения нижнего 0,1 В и верхнего 0,9 В говорит о неисправном кислородном датчике.

Видео: диагностика датчика кислорода осциллографом

Другие способы проверки

Если в автомобиле есть бортовая система, то по сигналу «CHECK ENGINE», выдающему определённую ошибку, можно диагностировать состояние лямбда-зонда.

Перечень ошибок лямбда-зонда

Чтобы лямбда-зонд работал долго и эффективно, необходимо заправлять автомобиль только качественным топливом. Плановая и своевременная диагностика датчика кислорода поможет вовремя обнаружить его неисправность. Эта мера способна продлить срок эксплуатации не только самого датчика, но и катализатора.

Лямбда зонд - это датчик концентрации О 2 (или проще говоря - кислородный датчик), позволяющий оценивать объем несгоревшего кислорода, содержащегося в отработанных газах. Эти показатели крайне важны, так как благодаря поддержанию определенных пропорций топлива и воздуха, происходит наиболее эффективное сгорание топливовоздушной смеси. Самым лучшим соотношением считается 14,7 частей кислорода на 1 часть бензина. Если это соотношение будет нарушаться, то смесь будет бедной или, наоборот, обогащенной, что, в свою очередь, скажется на расходе топлива и мощности мотора.

Хоть внешне датчик кислорода и не выглядит, как «жизненно важная» деталь, он выполняет очень важную функцию, поэтому любая неисправность лямбда зонда, «симптомы» которой мы рассмотрим, должна быть незамедлительно исправлена.

Признаки и причины неисправности лямбда зонда

Согласно статистике датчики кислорода выходят из строя постепенно, поэтому выявить его неисправность можно, если вовремя обратить внимание на следующие «симптомы»:

• Обороты на холостом ходу начали падать или «плавать».
• Автомобиль дергается, а после запуска мотора слышны нехарактерные для двигателя хлопки.
• Снизилась мощность мотора и при нажатии на педаль газа наблюдается замедленная реакция.
• Двигатель сильно перегревается, а расход топлива увеличился.
• Изменился запах в выхлопной трубе (выхлопные газы стали более токсичными).

В результате вышедшего из строя датчика качество топливной смеси, попадающей в камеру сгорания, ухудшается, из-за чего нарушается отлаженная работа двигателя. Причин для этого может быть множество:

• Неправильная работа цепи накала или пониженная чувствительность наконечника датчика.
• Низкокачественное топливо с высоким содержанием железа, свинца, частиц нефтяного распада и прочих вредных включений. Все эти вещества налипают на платиновые электроды, что приводит к неисправности датчика.
• Проблемы с системой подогрева лямбда зонда. Если подогрев перестал функционировать как нужно, то датчик кислорода будет выдавать неточные данные.
• Перегрев корпуса регулятора. Такое происходит, если неправильно установить угол опережения зажигания.
• Изношенные маслосъемные кольца. В этом случае в выхлопную трубу попадает моторная жидкость, которая воздействует на лямбда зонд.
• Если часто производится многократный запуск двигателя.
• Использование герметиков (особенно силиконовых) для установки лямбда зондов.
• Нарушен уровень компрессии в цилиндрах двигателя. В этом случае горючая смесь сгорает неравномерно.
• Забитые бензиновые форсунки двигателя.

Если вы заметили, что не работает лямбда зонд, симптомы не стоит игнорировать, так как в противном случае вы обеспечите себе много проблем с автомобилем. Дело в том, что большинство современных машин, оснащены блоком аварийной блокировки, который может сработать в самый неудачный момент. Однако невозможность дальнейшего передвижения - это еще не самое страшное. Если датчик разгерметизируется, то из строя выйдет система впрыска и вам придется оплатить дорогостоящий ремонт более серьезного узла.

Проверка датчика кислорода

Обычно диагностика лямбда зонда производится с помощью вольтметра и омметра или мультиметра, который заменяет сразу оба эти тестера. Чтобы проверить накальную спираль регулятора необходимо отсоединить от колодки контакты 3 и 4 разъема (обычно это коричневый и белый провода) и подключить к их зажимам концы тестера. Если сопротивление спирали составляет не меньше 5 Ом, то это хороший знак.

Также проверка лямбда зонда мультиметром позволяет узнать чувствительность наконечника датчика кислорода. Чтобы узнать термоэлектрические параметры элемента необходимо включить и прогреть двигатель до 70-80 градусов. После этого:

• Доведите обороты двигателя до 3000 и удерживайте этот показатель на протяжении 3 минут, чтобы датчик разогрелся.
• Соедините минусовой щуп тестера (сигнальный провод) с массой машины, а второй - с выходом лямбда зонда.
• Проверьте показания тестера, данные должны варьироваться от 0,2 до 1 В и обновляться до 10 раз за секунду.
• Резко нажмите на педаль акселератора и отпустите ее, если мультиметр покажет значение в 1 В, а потом резко упадет на ноль, то лямбда зонд в порядке. Если данные на тестере не скачут при нажатии и отпускании педали, а показатели составляют порядка 0,4 - 0,5 В - это свидетельствует о необходимости замены датчика.

Если напряжения вообще нет, то, скорее всего, причина неисправности кроется в проводке, поэтому «прозвоните» мультиметром все провода, которые идут от выключателя зажигания к реле.

Полезно! Чтобы более точно уточнить характеристики чувствительности лямбда зонда потребуется профессиональное оборудование - осциллограф.

Если ваш автомобиль оснащен «умной» бортовой системой, то обратите внимание на сигнал «Check Engine», который может выдать следующие ошибки:

• 0130 - свидетельствует о том, что датчик выдает неверный сигнал.
• 0131 - очень слабый сигнал датчика.
• 0133 - лямбда медленно откликается.
• 0134 - нет вообще никакого отклика.
• 0135 - неисправность нагревателя лямбды.
• 0136 - заземление второго датчика замкнуло.
• 0137 - второй датчик выдает очень низкий сигнал.
• 0138 - через-чур высокий сигнал второй лямбды.
• 0140 - обрыв зонда.
• 1102 - невозможно считать показатели, так как сопротивление элемента слишком низкое или вовсе отсутствует.

Однако перед тем как проверить датчик кислорода лямбда зонд (видео этого процесса представлено ниже) с помощью специального тестера, обратите внимание на его внешний вид. Если на него налипли вещества, которые препятствуют его полноценной работе, то возможно удастся ограничиться ремонтом этого элемента.

Как отремонтировать лямбда-зонд

Ремонт лямбда зонда своими руками выполнить довольно просто, для этого необходимо определить, в каком именно узле произошел сбой.

Если проблема связана с контактами цепи, то в первую очередь необходимо найти место разрыва и проверить, не окислились ли контакты. Сигнал может, элементарно, не идти от блока управления. Поэтому проверьте питание лямбды. Если контакты элемента окислились их необходимо обработать WD40.

Если на корпусе зонда образовалось много нагара, то может потребоваться чистка всех частей системы. И тут возникает закономерный вопрос, чем промыть лямбда зонд. Дело в том, что обрабатывать платиновые электроды и керамический стержень наждачной бумагой категорически запрещено. Поэтому необходимо использовать специализированные средства, предназначенные для растворения ржавчины.

Для очистки датчика необходимо выполнить следующие шаги:

• Демонтируйте лямбда зонд, предварительно нагрев его корпус до 50 градусов.
• Снимите защитный колпачок.
• Замочите датчик в ортофосфорной кислоте на 30 минут (она справится даже с самыми сложными отложениями).
• Ополосните лямбду в воде, высушите и установите элемент обратно. Не забудьте смазать резьбу датчика специальным средством для создания полной герметичности (но только не используйте силиконовый герметик).

Так как стоимость датчиков колеблется от 1000 - 3000 рублей за один элемент, то вполне разумно попробовать осуществить ремонт лямбда зонда своими руками (видео смотрите ниже), а уже потом приступать к установке нового элемента.

В заключении

Системы автомобиля очень чувствительны и нуждаются в постоянной диагностике и профилактических работах. Чтобы лямбда зонды и другие элементы работали исправно, не экономьте на хорошем топливе, ведь чаще всего именно некачественный бензин приводит к быстрому выходу из строя важных рабочих элементов.