Описание устройства и где находится
С появлением систем электронного впрыска бензина перед конструкторами встала задача корректировки состава топливной смеси. Для этого стали применяться датчики кислорода или лямбда-зонды. Устройства поддерживают состав топливной смеси в определенных переделах, что позволяет обеспечивать максимальную эффективность каталитического нейтрализатора. При иных составах смеси нейтрализатор начинает работать некорректно и выходит из строя.
В зависимости от конструкции выхлопной системы используется один или два датчика:
- Первый установлен непосредственно в выхлопном коллекторе и замеряет состав выхлопных газов перед каталитическим нейтрализатором. На ранних системах этот девайс был единственным.
- С введением нормативов Евро-3 стал применяться второй зонд, расположенный после нейтрализатора. Электронный блок управления анализирует данные от двух зондов и косвенно оценивает эффективность работы катализатора, а также корректирует состав смеси.
Производители установили для изделий срок службы:
- зонд без спирали подогрева — не более 80 тыс. км;
- узел с подогревом — до 100 тыс. км;
- планарные (широкополосные) зонды — до 160 тыс. км.
Заявленный ресурс зондов не является точным. Срок работы устройств зависит от множества факторов и может быть меньше или больше указанных значений.
За что отвечает лямбда зонд
Попросту говоря, лямбда-зонд, он же О2 датчик — это датчик, оценивающий количество не сгоревшего топлива и кислорода в выхлопной системе автомобиля. Хотя лямбда-зонды используют также в других областях, мы в этой статье будем говорить сугубо об автомобильных датчиках кислорода.
Для чего же нужен этот датчик кислорода? Так называемые катализаторы, которые уменьшают долю вредных веществ в выхлопах, имеются в данный момент в каждой более-менее современной машине. Лямбда-зонд контролирует количество кислорода в катализаторах, таким образом, продлевая срок их действия. Также он существенно влияет на количество потребляемого вашим автомобилем топлива и улучшает работу двигателя.
Если упомянуть конкретные факты, то известно, что топливо эффективно сгорает только при правильном соотношении топлива и воздуха в топливной смеси. В противном случае (если воздуха будет меньше или же больше) будут изнашиваться и приходить в негодность катализаторы. Поэтому, лямбда-зонд непосредственно влияет на выхлопную систему автомобиля.
Схема устройства
Рассмотрим схему зонда, дающую представление о размещении узлов. Знание конструкции позволяет понять места расположения деталей, подверженных поломкам.
Пример конструкции зонда
Конструкция включает:
- 1 — металлический штуцер, предназначенный для установки зонда, на внешней поверхности имеются грани под ключ, ниже расположена резьба;
- 2 — керамический изолятор;
- 3 — уплотнительный элемент для ввода жгута проводов;
- 4 — сигнальные провода;
- 5 — металлический защитный колпачок, оснащенный вентиляционными продухами, предназначен для защиты измерительного элемента от повреждений;
- 6 — пружинная контактная часть;
- 7 — чувствительный элемент, выполненный из керамики;
- 8 — нагревательный стержень;
- 9 — вентиляционный канал;
- 10 — внешний металлический корпус.
Срок службы лямбда-зонда
Средняя продолжительность жизни кислородных датчиков на российском бензине 40 000–100 000 км. Для увеличения срока службы рекомендуется заливать качественное топливо с низким содержанием примесей и тяжелых металлов. Самодиагностикой определить неисправность достаточно сложно, установить причину — практически невозможно. Это может быть износ, низкое качество бензина, механическое повреждение и другие факторы.
Если у вас возникли подозрения в неисправности датчика кислорода, обратитесь к профессиональным диагностам. При помощи осциллограммы специалист определит причины неисправности и подскажет пути устранения.
Полезные советы
Как видно, диагностика неполадок лямбды предполагает отдельное знание того, какие признаки указывают на сбои в работе кислородного датчика, а также как проверить лямбда-зонд вольтметром.
Кстати, проверять лямбда-зонд рекомендуется каждые 30-40 тыс. км. пробега, особенно если возникли проблемы со смесеобразованием. Для проверки нужно прогреть мотор, затем поднять обороты холостого хода до 2 тыс. об/мин. На вольтметре напряжение лямбдазонда должно быть в рамках от 0 до 1 В (с учетом температуры выхлопа 300–400 градусов по Цельсию).
Обратите внимание, именно в условиях прогрева циркониевый электрод получает возможность проводить ток, а количество кислорода в атмосфере и кислорода в выхлопе приводит к тому, что на электродах лямбда-зонда появляется выходное напряжение. Именно по этой причине лямбда-зонда проверяется на хорошо прогретом двигателе.. Еще отметим, что если есть такая возможность, для проверки лучше использовать осциллограф, а не мультиметр
Именно первый вариант позволяет точнее оценить качество сигнала. Также нужно измерять и сопротивление нагревателя датчика. Замеры сначала выполняются при снятом штекере, норма при обычной температуре 2 -14 Ом
Еще отметим, что если есть такая возможность, для проверки лучше использовать осциллограф, а не мультиметр. Именно первый вариант позволяет точнее оценить качество сигнала. Также нужно измерять и сопротивление нагревателя датчика. Замеры сначала выполняются при снятом штекере, норма при обычной температуре 2 -14 Ом.
Затем меряется напряжение на нагревателе (при включенном зажигании, а также подключенном разъеме датчика). В норме показатель должен быть не меньше 10.5 В. В случае, когда значение меньше, проверяется АКБ, проводка, контакты и т.д.
Также следует выделить, что в случае, когда лямбда-зонд ранее выкручивался и ставится обратно, резьбу рекомендуется обрабатывать особой монтажной пастой. При этом не следует допускать попадания такой пасты на защитную трубку, чтобы избежать загрязнения и возможных сбоев в работе датчика.
Если же устройство новое, крупные производители уже с завода поставляют датчики, обработанные пастой. Главное, при установке лямбда зонда соблюдать рекомендуемый момент затяжки (как правило, показатель составляет 40, 50 или 60 Нм).
Напоследок отметим, что лямбда-зонд является весьма хрупким и чувствительным датчиком
Его необходимо осторожно закручивать, не ронять при монтаже, запрещается стучать по датчику кислорода, не допускается его замасливание и загрязнение и т.д.. С учетом того, что датчик берет наружный воздух для сравнения с выхлопом, при чем забор происходит через соединительный разъем, такой разъем нельзя заливать контактными спреями или смазывать
С учетом того, что датчик берет наружный воздух для сравнения с выхлопом, при чем забор происходит через соединительный разъем, такой разъем нельзя заливать контактными спреями или смазывать.
Особую осторожность следует соблюдать и при мойке двигателя или днища автомобиля. Разъем лямбда-зонда нужно отдельно и качественно изолировать
Еще при езде по бездорожью можно механически повредить датчик или загрязнить его. Чтобы этого избежать, следует учитывать особенности и место его установки на машине. Как правило, защита двигателя позволяет частично защитить и лямбду.
Убрал катализатор, и вот что изменилось в поведении автомобиля. Расскажу как на этом можно еще и заработать.
Всем привет, сегодня поговорим о том что будет если убрать катализатор и стоит ли это делать. В конце статьи лайфхак как заработать на вынужденном ремонте.
Владельцы б/у автомобилей часто сталкиваются с необходимостью удаления катализатора.
Есть небольшая опасность если подойти к вопросу неграмотно можно получить проблемы с мотором.
Пример засорения катализатора. Фото из открытых источников
Его внутренняя часть выполнена по подобию медовых сот, сделана она из керамики и покрыта веществами-катализаторами, такими как платина и палладий. Именно из-за этого он имеет высокую стоимость.
Со временем эффективность катализатора снижается, соты в нем могут забиться отложениями или прогореть. Если автомобиль не новый, то в наших условиях проще его удалить.
Так как установить новый катализатор довольного дорого, а на б/у машине неоправданно дорого, то часто катализатор удаляется, вместо него ставится пламегаситель и в некоторых авто может потребоваться электронная обманка.
Проблема в том, что если сделать это неправильно, то может загореться “чек” двигателя, машина может работать не стабильно, появится повышенный расход топлива
Лучше всего дополнительно провести обновление программного обеспечения двигателя, для работы без катализатора, проще говоря “перепрошить”.
Пламегасители различных видов
Признаки неисправности катализатора:
- Прежде всего это потеря мощности, машина плохо разгоняется, теряется тяга, появляются сложности на обгонах и при подъемах в горочку
- Повышенный расход топлива
- Неприятный запах от выхлопа, очень похож на запах тухлых яиц
- Тяжелый запуск двигателя
В моем случае после проверки в сервисе был вынесен вердикт: катализатор начал прогорать и осыпаться.
Взвесив все за и против, при учете что машина у меня далеко не новая, решил удалить катализатор, установить пламегаситель и установить электронную обманку, иначе бы загорелась лампочка неисправности двигателя.
В процессе
В итоге всё нормализовалось, машине стало легче разгоняться, двигатель стал работать ровнее, упал расход топлива. Негативных моментов пока не проявилось.
Сильно оплавившийся катализатор на машине моего знакомого
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.
https://youtube.com/watch?v=jDR9QzVC_g8
Замена лямбда зонда
В большинстве случаев такая деталь, как лямбда зонд не подлежит ремонту, о чем свидетельствуют утверждения о невозможности произведения ремонта от многих автомобильных производителей. Однако, завышенная стоимость такого узла у официальных дилеров отбивает всякую охоту его приобретения. Оптимальным выходом из сложившейся ситуации может стать универсальный датчик, который стоит гораздо дешевле родного аналога и подходит практически всем автомобильным маркам. Также в качестве альтернативы можно приобрети датчик бывший в использовании, но с продолжительностью гарантийного периода или же полностью выпускной коллектор с установленным в него лямбда зондом.
Однако, бывают случаи, когда лямбда зонд функционирует с определенной погрешностью из-за сильного загрязнения в результате оседания на нем продуктов сгорания. Для того чтобы убедиться, что это действительно так, датчик необходимо проверить у специалистов. После того как проверка лямбда зонда состоялась и подтвержден факт его полной работоспособности, его нужно снять, почистить и установить обратно.
Для того чтобы демонтировать датчик уровня кислорода, необходимо прогреть его поверхность до 50 градусов. После снятия, с него снимается защитный колпачок и только после этого можно приступать к очистке. В качестве высокоэффективного очищающего средства рекомендуется использовать ортофосфорную кислоту, которая с легкостью справляется даже с самыми стойкими горючими отложениями. По окончании процедуры отмачивания, лямбда зонд ополаскивается в чистой воде, тщательно просушивается и устанавливается на место. При этом не стоит забывать о смазке резьбы специальным герметиком, который обеспечить полную герметичность.
Устройство автомобиля очень сложное, поэтому он нуждается в постоянной поддержке работоспособности и проведении своевременных профилактических работ. Поэтому в случае возникновения подозрений о неисправности лямбда зонда, необходимо незамедлительно произвести диагностику его работоспособности и в случае подтверждения факта выхода из строя, заменить лямбда зонд. Таким образом, все важнейшие функции транспортного средства будут сохранены на прежнем уровне, что станет гарантом отсутствия дальнейших проблем с двигателем и прочими важными элементами автомобиля.
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.
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.
Статья в тему: Как пользоваться толщиномером лакокрасочных покрытий автомобилей
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:
- В однопроводном датчике существует единственный сигнальный провод. Контакт на массу осуществляется через корпус.
- Двухпроводное устройство оснащено сигнальным и заземляющим проводами.
- 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
Лямбда-зонд на автомобилях ВАЗ
На ВАЗах используется несколько типов датчиков:
1. Bosch № 0 258 005 133, норма Евро – 2. Устанавливался на устаревших моделях с объемом двигателя 1,5 литра. На поздних моделях с нормой Евро – 3, этот датчик использовался как первый, и ставили его до катализатора.
Вторым ставили датчик, у которого есть «обратный разъем». Но можно встретить установленные два одинаковых датчика
2. Bosch № 0 258 006537 устанавливался на автомобилях, выпущенных с октября 2004 года.имеют в своем строении нагревательный элемент.
Лямбда – зонды, выпускаемые фирмой «Bosch», взаимозаменяемы с похожими по строению циркониевыми датчиками
Обратите внимание, что датчик без подогрева можно заменить подогреваемым датчиком. Только не наоборот
Как ремонтировать лямбда-зонд?
Производители лямбда-зондов позиционируют детали, как неразборные и не подлежащие ремонту. Однако некоторые автовладельцы с определенным успехом пытаются разбирать и ремонтировать датчики, собирая из двух или более поврежденных устройств одно работоспособное.
Владельцу автомобиля следует помнить, что подобный ремонт лямбда-зонда является временным мероприятием. Рекомендуется приобрести новый датчик, а отремонтированный использовать в качестве запасного.
Ремонт нагревательного элемента
Примерная последовательность разборки и ремонта датчика с поврежденным нагревательным элементом:
- Аккуратно распилить внешний корпус датчика.
- Аналогичным образом распиливается второй датчик.
- Вынуть из распиленных корпусов нагревательные стержни. Целое устройство необходимо протереть от нагара и грязи сухой материей. Использовать чистящие вещества не рекомендуется, поскольку возможно повреждение нагревателя в результате химических реакций.
- Установить нагреватель в зонд, который будет применяться на автомобиле.
- Спаять корпус медно-фосфорным припоем, имеющим температуру плавления около 700 ºС. В качестве источника тепла применяется газовая ювелирная горелка.
- Проверить работоспособность изделия тестером и установить зонд в коллектор. Если отремонтированное устройство не работает, то можно попробовать поменять нагреватель еще раз. Ниже приведены фотографии, поясняющие процесс ремонта.
Ремонт неисправной проводки
Встречаются рекомендации по установке дополнительного резистора в цепь обогрева при выходе ее из строя. По идее авторов полученное сопротивление должно давать корректный сигнал в блок управления и выключать информацию об ошибке. Фактически так и происходит, но срок жизни дополнительного сопротивления составляет от нескольких часов до нескольких дней. Нагревающийся до высоких температур резистор может стать причиной возгорания в моторном отсеке.
Устранить неисправность, связанную с разорванным жгутом проводки, можно следующим образом:
- Пропилить корпус на верхней части зонда.
- Демонтировать полностью старые провода, поскольку изоляция со временем изнашивается и трескается.
- Вынуть из колодки-донора пины с припаянными проводами. В качестве донора может использоваться любая штекерная колодка из имеющихся в наличии.
- Для дальнейшей работы необходимо выпаять из пинов соединительные элементы.
- Собрать новый жгут проводки, используя штатное резиновое уплотнение от зонда.
- Установить на концы проводов снятые соединительные элементы.
- Соединить проводку с ответными кабелями лямбда-зонда.
- Обжать контакты и дополнительно пропаять тугоплавким медно-фосфорным припоем.
- Запаять корпус и промазать место ввода жгута проводов в датчик термостойким герметиком.
При ремонте проводки лямбда-зонда рекомендуется на каждом этапе проверять отсутствие замыканий проводником на «массу» или между собой.
Очистка от нагара и сажи
Еще одним вариантом ремонта является очистка измерительного элемента от нагара и сажи:
- Аккуратно спилить защитные колпачки.
- Выдержать датчик в ортофосфорной кислоте, затем аккуратно счистить нагар кисточкой. Не рекомендуется прилагать усилие, поскольку измерительный элемент крайне хрупкий.
- При необходимости дополнительно очистить элемент путем нагрева на газовой горелке. Процедуру следует выполнять аккуратно, поскольку возможно растрескивание детали. Рекомендуемый в ряде источников нагрев и охлаждение холодной водой делать запрещено, поскольку это приведет к полному выходу зонда из строя.
- Собрать датчик обратно, соединив детали тугоплавким припоем или точечной сваркой.
Виды лямбда зондов на разных авто
Теперь пройдемся по неисправностям данного датчика на разных марках автомобилей.
Семейство ВАЗ
Первыми будут автомобили ВАЗ от 2110-212. На этих машинах с инжекторными моторами до 2004 года устанавливались лямбда зонды Bosch с идентификационным номером 0 258 005 133.
На более новых моделях данного семейства, а также на ВАЗ 2114-2115, Приора, Калина стали применять тоже датчики Bosch, но уже с номером 0 258 006 537.
Признаки неисправности датчика дроссельной заслонки или почему может отказать ДПДЗ
Элементы, устанавливавшиеся до 2004 года, не имели подогревателей, поэтому в работу он вступал только после прогрева двигателя. Сейчас же на данные авто устанавливаются лямбда зонды с подогревом, позволяющим значительно быстрее набрать датчику рабочую температуру.
Помимо основных признаков неисправности лямбда зонда на этих авто, существует еще два:
- после останови двигателя из-под авто могут доноситься потрескивающие звуки;
- выхлопные газы у авто меняются по запаху из-за большого количества несгоревшего топлива.
Ford Focus 2
На такой модели, как Ford Focus 2, маркировка и количество лямбда зондов зависит от силовой установки.
К примеру, на двигателях с 1,8 и 2,0 литра объема используется по два датчика.
Устанавливающийся датчик до катализатора имеет оригинальную маркировку 3М519F472FF, а лямбда зонд за катализатором — 3М519G444FF.
На двигателях объемом 1,4 и 1,6 литра тоже имелось по два датчика: первый — 3М519F472ВА, а второй — 3М519G444ВА.
На некоторых двигателях объемом 1,6 литра устанавливаются по два катализатора, поэтому количество датчиков у них – 4.
Два лямбда зонда, расположенных до катализаторов, имеют маркировку 3М519F472DA и 3М519F472ВС, а датчики после катализаторов — 3М519G444DA и 3М519G444СА.
И это только некоторые из маркировок датчиков, применяемых на Фокус 2.
Стоит отметить, что от тех же ВАЗовских датчиков производства Bosch с маркировкой 0 258 006 537 указанные датчики отличаются лишь разъемом для подключения проводки, а сами устройства идентичны.
Поэтому и особые признаки неисправности, кроме общепринятых, указаны выше.
Skoda Octavia
На Skoda Octavia концерн VAG устанавливает свои датчики кислорода с каталожным номерами 06A906262BR, 06A906262AJ и др.
Все зависит от силовой установки и года производства авто.
Но конструктивно у них отличия от тех же Bosch сводятся опять же только к разъему проводки. В остальном конструкция идентична и признаки неисправности тоже.
Honda CR-V
На автомобиле Honda CR-V тоже с завода установлены оригинальные лямбда зонды с каталожным номером 36531RNAJ01, но вместо них подойдет и производства Bosch, что указывает на то, что по конструкции все устройства практически одинаковы, и разница только в разъемах.
Рено Логан
На Рено Логан заводской лямбда зонд имеет каталожные номера 8200052063, 7700109844 и 8200495791. Отличаются они между собой по цвету оплетки проводов.
Примечательно, что данные датчики используются и на ВАЗовской Лада Ларгус. Но конструкция, как и признаки неисправности этих датчиков не отличаются от описанных выше.
Также читайте про признаки неисправности датчика массового расхода воздуха.