Двигатели форд и навесное оборудование

Что нужно знать о лямбде (датчик кислорода)

1- металлический корпус с резьбой.
2 - уплотнительное кольцо.c 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 газов

Место установки датчика кислорода.
В связи с тем, что датчик кислорода может вырабатывать электрический сигнал только при температуре 300-350°С и выше, датчики без нагревателя устанавливаются в выпускном трубопроводе ближе к двигателю, а с нагревательными элементами - перед нейтрализатором.

В некоторых автомобилях в каталитическом нейтрализаторе установлен датчик температуры, который не следует путать с кислородным. Иногда (ФМ-3)устанавливается два кислородных датчика - до нейтрализатора и после него (ST220 - два ката и 4 лямбды).

1. назначение, применение.
Для корректировки оптимальной смеси горючего с воздухом
применение приводит к повышению экономичности автомобиля, влияет на мощность двигателя, динамику, а также на экологические показатели.

Бензиновому двигателю для работы требуется смесь с определенным соотношением воздух-топливо. Соотношение, при котором топливо максимально полно и эффективно сгорает, называется стехиометрическим и составляет оно 14,7:1. Это означает, что на одну часть топлива следует взять 14,7 частей воздуха. На практике же соотношение воздух-топливо меняется в зависимости от режимов работы двигателя и смесеобразования. Двигатель становится неэкономичным. Это и понятно!

Таким образом датчик кислорода - это своеобразный переключатель (триггер), сообщающий контроллеру впрыска о качественной концентрации кислорода в отработавших газах. Фронт сигнала между положениями "Больше" и "меньше" очень мал. Настолько мал, что его можно не рассматривать всерьез. Контроллер принимает сигнал с ЛЗ, сравнивает его с значением, прошитым в его памяти и, если сигнал отличается от оптимального для текущего режима, корректирует длительность впрыска топлива в ту или иную сторону. Таким образом осуществляется обратная связь с контроллером впрыска и точная подстройка режимов работы двигателя под текущую ситуацию с достижением максимальной экономии топлива и минимизацией вредных выбросов.

Функционально лямбда-зонд работает, как переключатель и выдает опорное напряжение (0.45V) при низком содержании кислорода в выхлопных газах. При высоком уровне кислорода датчик О2 снижает снижает свое напряжение до ~0.1-0.2В. При этом, важным параметром является скорость переключения датчика. В большинстве систем впрыска топлива О2-датчик имеет выходное напряжение от от 0.04..0.1 до 0.7...1.0В. Длительность фронта должна быть не более 120мСек. Следует отметить, что многие неисправности лямбда-зонда контроллерами не фиксируются и судить о его исправной работе можно только после соответствующей проверки.

Лямбда-зонд действует по принципу гальванического элемента с твердым электролитом в виде керамики из диоксида циркония (ZrO2). Керамика легирована оксидом иттрия, а поверх нее напылены токопроводящие пористые электроды из платины. Один из электродов «дышит» выхлопными газами, а второй - воздухом из атмосферы. Эффективное измерение остаточного кислорода в отработавших газах лямбда-зонд обеспечивает после разогрева до температуры 300 - 400оС. Только в таких условиях циркониевый электролит приобретает проводимость, а разница в количестве атмосферного кислорода и кислорода в выхлопной трубе ведет к появлению на электродах лямбда-зонда выходного напряжения.

Для повышения чувствительности лямбда-зондов при пониженных температурах и после запуска холодного двигателя используют принудительный подогрев. Нагревательный элемент (НЭ) расположен внутри керамического тела датчика и подключается к электросети автомобиля

Элемент зонда, сделанный на основе диоксида титана не производят напряжение а меняет свое сопротивление (нас этот тип не касается).

При пуске и прогреве холодного двигателя управление впрыском топлива осуществляется без участия этого датчика, а коррекция состава топливо-воздушной смеси осуществляется по сигналам других датчиков (положения дроссельной заслонки, температуры охлаждающей жидкости, числа оборотов коленвала и др.). Особенностью циркониевого лямбда-зонда является то, что при малых отклонениях состава смеси от идеального (0,97 Ј l Ј 1,03) напряжение на его выходе изменяется скачком в интервале 0,1 - 0,9 В

Кроме циркониевых, существуют кислородные датчики на основе двуокиси титана (TiO2). При изменении содержания кислорода (О2) в отработавших газах они изменяют свое объемное сопротивление. Генерировать ЭДС титановые датчики не могут; они конструктивно сложны и дороже циркониевых, поэтому, несмотря на применение в некоторых автомобилях (Nissan, BMW, Jaguar), широкого распространения не получили.

2. Совместимость, взаимозаменяемость.
-принцип работы лямбда-зонда у всех производителей в общем одинаков. Совместимость чаще всего обусловлена на уровне посадочных размеров.
-различаются монтажными размерами и разъемом
-Можно купить оригинальный датчик б/у, что чревато пустыми тратами: на нем не написано, в каком он состоянии, а проверить вы его сумеете только на автомобиле

3. Виды.
а) с подогревом и без подогрева
б) кол-вом проводов: 1-2-3-4 т.е. соответственно и комбинацией с/без подогрева.
в) из разных материалов: циркониево-платиновые и подороже на основе двуокиси титана (TiO2)
Титановые лямбда-зонды от циркониевых легко отличить по цвету «накального» вывода подогревателя - он всегда красный.
г) широкополосная для дизелей и двигателей работающих на обедненной смеси.

4. Как и почему умирает.
- плохой бензин, свинец, железо забивают платиновые электроды за несколько "удачных" заправок.
- масло в выхлопной трубе - Плохое состояние маслосъемных колец
-попадание на нее моющих жидкостей и растворителей
-"хлопки" в выпуске разрушающие хрупкую керамику
-удары
- перегрев его корпуса из-за неправильно установленного угла опережения зажигания, сильно переобогащенной топливной смеси.
- Попадание на керамический наконечник датчика любых эксплуатационных жидкостей, растворителей, моющих средств, антифриза
- обогащенная топливно-воздушная смесь,
- сбои в системе зажигания, хлопки в глушителе
- Использование при установке датчика герметиков, вулканизирующихся при комнатной температуре или содержащих в своем составе силикон
- Многократные (неудачные) попытки запуска двигателя через небольшие промежутки времени, что приводит к накапливанию несгоревшего топлива в выпускном трубопроводе, которое может воспламениться с образованием ударной волны.
- Обрыв, плохой контакт или замыкание на "массу" выходной цепи датчика.

Ресурс датчика содержания кислорода в выхлопных газах обычно составляет от 30 до 70 тыс.км. и в значительной степени зависит от условий эксплуатации. Дольше служат, как правило, датчики с подогревом. Рабочая температура для них обычно 315-320°C.

Перечень возможных неисправностей лямбда-зонда:
-неработающий подогрев
-потеря чувствительности - уменьшение быстродействия

Причем это как правило самодиагностикой автомобиля не фиксируются.
Решение о замене датчика можно принять после его проверки на осцилографе.
Следует особо отметить, что попытки замены неисправного лямбда-зонда имитатором ни к чему не приведут - ЭБУ не распознает "чужие" сигналы, и не использует их для коррекции состава приготавливаемой горючей смеси, т.е. попросту "игнорирует".

Можно использовать и такой способ:
Если лямбда работала на нашем бензине более 2-3-х лет то можно не тратиться на ее проверку.
Ее стоит менять уже хотя бы по возрасту. Быстродействие все равно уже далеко от оптимального.

В автомобилях, система l-коррекции которых имеет два кислородных датчика, дело обстоит еще сложнее. В случае отказа второго лямбда-зонда (или "пробивки" секции катализатора) добиться нормальной работы двигателя сложно.

Как понять насколько работоспособен датчик?
Для этого потребуется осциллограф. Ну или специальный мотор-тестер, на дисплее которого можно наблюдать осциллограмму изменения сигнала на выходе ЛЗ. Наиболее интересными являются пороговые уровни сигналов высокого и низкого напряжения (со временем, при выходе датчика из строя, сигнал низкого уровня повышается (более 0,2В - криминал), а сигнал высокого уровня - снижается (менее 0,8В - криминал)), а также скорость изменения фронта переключения датчика из низкого в высокий уровень. Есть повод задуматься о предстоящей замене датчика, если длительность этого фронта превышает 300 мсек.
Это усредненные данные.

Возможные признаки неисправности датчика кислорода:
- Неустойчивая работа двигателя на малых оборотах.
- Повышенный расход топлива.
- Ухудшение динамических характеристик автомобиля.
- Характерное потрескивание в районе расположения каталитического нейтрализатора после остановки двигателя.
- Повышение температуры в районе каталитического нейтрализатора или его нагрев до раскаленного состояния.
- На некоторых автомобилях загорание лампы "СНЕСК ЕNGINЕ" при установившемся режиме движения

5. Как снять - установить.

Нужен подходящий ключ.
Для установки оптимально спец. высокая головка с прорезью для проводов и гранями снаружи.

Откручивать лучше на горячую, меньше риск сорвать прикипевшую резьбу.
Резьбовая часть как правило уже имеет спец смазку (высокотемпературную, токопроводящую). можно добавить и графитки.
Разъем надо поднять повыше оберегая от воды и грязи. Контакты смазать.
Если провода скручивались их тоже надо покрыть графиткой - окисляться не будут.
Насчет пайки надо хорошо подумать.
Дело в том что лямбда получает кислород по эл. проводам. Обратите внимание все разъемы лямбд непаянные а обжимные.
Полагаю лучше так и делать, обжимать-скручивать.

Снимать датчик стоит при работающем двигателе особого смысла нет. Он не так уж быстро остывает. А шанс получить пару ожогов есть реальный.
Просто пока трубопровод и датчик горячий.
После замены неплохо бы обнулить память путем снимания на 5-10 минут (-)клеммы с аккумулятора.

6. Для маргиналов. "Оживление" лямбды.

Во Владивостоке технология "оживления" лямбда-зонда уже отработана. Оказывается, достаточно продержать датчик десять минут в ортофосфорной кислоте при комнатной температуре, затем промыть водой - и он снова в строю. Правда, сигнал восстанавливается не сразу, а через час-полтора работы двигателя.
Для промывки датчик лучше вскрыть. На токарном стаже тонким резцом срезают у самого основания колпачок с отверстиями. Датчик (он представляет собой керамический стержень с напыленными платиновыми полосками) окунают в кислоту. Кислота разрушает нагар и свинцовую пленку на поверхности стержня. Важно не передержать датчик - могут разрушиться токопроводящие платиновые электроды. Зачищать его шкуркой или другим абразивом нельзя по той же причине. Очистив стержень от токопроводящей пленки, его промывают в воде и крепят колпачок каплей нержавеющей проволоки аргоновой сваркой.
Ученые из дальневосточного отделения РАН предлагают другой путь восстановления - более сложный и весьма надежный. Как известно из физики, плотность тока в газах определяется концентрацией ионов, их подвижностью и величиной заряда. В выхлопных газах ионы образуются от нагрева. Поскольку температура (стало быть, подвижность ионов) и напряженность поля (на электроды подается напряжение 1 В) известны, выходные его характеристики зависят лишь от концентрации ионов. Их замеряют осциллографом и частотомером (около 2 МГц). Далее на ультразвуковом диспергаторе в эмульсионном растворе проводится "мягкая зачистка" напыленных электродов. Возможен электролиз вязких металлов, осевших на их поверхности. При этом учитываются конструктивные особенности зонда и материал (металлокерамика или фарфор) с напылением малоинерционных металлов (платина, барий, цирконий и пр.). Восстановленный датчик испытывают приборами и устанавливают на автомобиль. Операцию можно проводить многократно.
Так российские инженеры и ученые доказали справедливость пословицы: "Голь на выдумки хитра", сумев разработать простую и остроумную технологию.

Информацию собрал и отредактировал MAIKLE.

Лямбда-зонд - один из элементов системы питания инжекторных автомобилей, который в наших условиях эксплуатации может создавать проблемы. Как их избежать?

Назначение

Греческая лямбда в автомобилестроении обозначает коэффициент избытка воздуха в топливовоздушной смеси. Отсюда и пошло название датчика, который измеряет этот коэффициент, а точнее - остаточный кислород (О2) в отработавших газах (другое название - датчик кислорода). Назначение датчика - предоставить ЭБУ двигателя информацию, позволяющую определить характер сгорания топлива. Это необходимо для создания нормальных условий работы каталитического нейтрализатора отработавших газов. Дело в том, что «окно» эффективной работы катализатора очень узкое, когда в цилиндрах сгорает 14,6-14,8 части воздуха и 1 часть топлива (при сгорании такой смеси лямбда = 1±0,01). Обеспечить такое точное регулирование состава топливо-воздушной смеси возможно только с помощью систем питания с электронным впрыском топлива. Лямбда-зонд в этих системах выполняет функцию контролера в выпускном тракте.

Лямбда-зонд: причины и симптомы поломок

Нарушения в работе или даже отказ лямбда-зонда может произойти из-за:

Сильно сокращают срок службы лямбда-зонда плохое состояние маслосъемных колец, попадание антифриза в цилиндры и выпускные трубопроводы, обогащенная топливо-воздушная смесь.

При неисправном лямбда-зонде содержание СО в выхлопе возрастает с 0,1-0,3% до 3-7%. Уменьшить его значение в большинстве старых моторов без замены датчика сложно, т. к. запаса хода регулятора качества смеси потенциометра может не хватить. В автомобилях с двумя лямбда-зондами в случае отказа второго датчика добиться нормальной работы двигателя без серьезного вмешательства в электронику невозможно.

Лямбда-зонд: лечение неисправности

Технологии ремонта неисправных лямбда-зондов не существует - в случае поломки они подлежат замене. Однако наши «дяди Васи» все-таки разработали методику восстановления этих датчиков, но эффективна она не во всех случаях. Чаще всего он перестает работать из-за отложений нагара на чувствительном элементе под защитным колпачком. Если налет удалить, работоспособность «лямбды» восстанавливается. Очистить чувствительный элемент датчика можно, промыв его в ортофосфорной кислоте, которая за 10-20 минут разъедает загрязнения, не уничтожая электроды с редкоземельными металлами. Эффективнее чистить лямбда-зонд после снятия защитного колпачка на токарном станке и мойки с использованием тонкой кисточки. Но делать это целесообразно, если есть возможность закрепить колпачок с помощью аргоновой сварки. После промывки датчик следует ополоснуть водой и просушить. Если мойка не помогает, значит, «лямбду» нужно менять. Стоимость мойки значительно меньше, чем стоимость нового лямбда-зонда (от 300 грн.). Можно заменить неподогреваемый датчик на подогреваемый (но не наоборот!). При несовместимости разъемов недостающую электроцепь подогрева проложите самостоятельно, а вместо разъема используйте универсальные автомобильные контакты.

Лямбда-зонд: диагностика

Эффективное измерение остаточного кислорода в отработавших газах лямбда-зонд обеспечивает после его разогрева до температуры 300-400°С. Только в таких условиях циркониевый электролит приобретает проводимость, а разница в количестве атмосферного кислорода и кислорода в выхлопной трубе ведет к появлению на электродах лямбда-зонда выходного напряжения. Поэтому сигнал лямбда-зонда проверяется при включенном и прогретом двигателе. Для измерения лучше подходит осциллограф, чем мультиметр, поскольку с его помощью наиболее точно оценивается форма и частота сигнала.

Затем измеряется сопротивление нагревателя датчика (при отсоединенном штекере), составляющее при комнатной температуре от 2 до 14 Ом (согласно требованиям производителя). Далее проверяется напряжение, подведенное к нагревателю: при включенном зажигании и подсоединенном разъеме зонда оно должно составлять не менее 10,5 В. Если это значение ниже, необходимо тщательно проверить напряжение батареи, кабели и соединения.

Лямбда-зонд: тонкости монтажа

Юрий Дацык
Фото Bosch, GM

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Немало автомашин, что были выпущены в 70-80-ых годах, оснащены каталитическими нейтрализаторами или катализаторами выхлопных газов, которые позволяют значительно уменьшить токсичность выработанных веществ, тем самым, снизив урон, что переносит окружающая среда. Важно то, что функционирование катализатора сохраняется лишь в случае образования идеальной смеси, а если говорить точнее, то на одну часть горючего требуется около 14.6 — 14.8 частиц нормального атмосферного воздуха с оптимальным содержанием кислорода. Что бы в смеси не содержалось слишком много или слишком мало подобных частиц, нужно использовать электрическое управление подачей топлива. В подобной системе, лямбда-зонд осуществляет контроль над качеством сгораемого состава. К сожалению, такой механизм очень хрупкий, неустойчивый и часто подвергается поломкам. При остановке работы лямбда-зонда, не требуется каких-либо специализированных устройств, что бы обнаружить неисправность, однако, эксплуатация транспортного средства прекращается.

Лямбда-зонд способен определить химические вещества в газах выхлопа посредством отбора кислорода в них и распознавания процентного состава. Если состояние смеси оптимальное, такой показатель должен соответствовать 0. 1 — 0.3 процента. Из-за нестабильного режима подачи топлива в двигатель на протяжении значительного времени, показатели могут колебаться. Лямбда-зонд монтируется напрямую в выпускной коллектор и очень часто, его устанавливают в место, где соединяются патрубки, которые отходят от разнообразных цилиндров, хотя бывают и другие вариации.

Модифицируют разные типы лямбда-зондов. Например, на экономичных транспортных средствах и на автомобилях, предыдущих годов выпуска, подобные устройства отличаются наличием двухканальной компоновки. Они способны определять лишь отклонения в содержании кислорода в отрицательную или положительную сторону. Этому процессу сопутствуют изменения в напряжении электронного сигнала, которое передается на электрический блок. На сегодняшний день, практически все автомашины элитных и средних классов, укомплектованы широкополосными лямбда-зондами, предназначенными определять процентные отклонения содержания от нормы требуемого элемента. Это помогает достичь значительных улучшений в работе двигателя, а именно:

1.Снижается затратное количество топлива.

2. Существенно повышаются ресурсы автомобиля.

3. Повышается устойчивость удержания циклов холостого хода.

Неисправный лямбда зонд — можно ли ездить с неисправным лямбда зондом

Если лямбда-зонд неисправен, значительно ухудшается качество смеси топлива, что, в свою очередь, ухудшает эксплуатацию двигателя. В любой ситуации, не включая механические повреждения, которые сопровождаются разгерметизацией, проблемы с лямбда-зондом проявляются систематически, постепенно ухудшая работу мотора. Также, исключением из правила можно назвать обрыв проводки, что, по своей сути, не является непосредственной поломкой лямбда-зонда. Категорически не рекомендуется игнорировать поломку лямбда-зонда и эксплуатировать транспортное средство, так как это может привести к абсолютному выходу мотора из строя, за чем обязательно последует дорогостоящий ремонт.

Причины неисправности лямбда зонда

Существует множество причин неисправности лямбда-зонда, однако, в нашей статье мы выделили несколько основных и наиболее частых причин поломки этого устройства:

1.Если корпус датчика разгерметизировался и внутрь проникли выхлопные газы и атмосферный воздух.

2. Если лямбда-зонд перегрелся из-за неисправностей в системе зажигания и неправильного тюнинга двигателя.

3. Лямбда-зонд может выйти из строя из-за продолжительных воздействий внешней среды, попросту это можно назвать старением.

4. Если рабочая поверхность лямбда-зонда блокируется продуктами сгорания недоброкачественного горючего.

5. Если оптимальное электропитание нарушено или прервана линия, которая ведет к блоку управления.

6. В результате мощного удара с последующим разрушениям внутренних элементов. Такое часто происходит во время долгой езды по разрушенным поверхностям дорожного покрытия.

Лямбда зонд

Что касается электротехнической стороны эксплуатации лямбда-зонда, то этот механизм не способен формировать однородные сигналы. Посредством того, что типичный лямбда-зонд расположен в выпускном коллекторе, происходит следующее — когда выхлопные газы достигнут точки его нахождения, уже происходит несколько рабочих оборотов, что существенно ухудшает качество образования смеси и провоцирует дестабилизацию работы двигателя. Ввиду этого, лямбда-зонд меняет напряжение, которое подается на центральный блок впрыскового управления, принимающего нужные меры.

Как проверить, работает ли лямбда зонд

С самого начала механизм перестает качественно выполнять нужные функции в оптимальных режимах эксплуатации мотора, если его электротехнические характеристики ухудшаются до того, что датчик не формирует нужный сигнал. Проявления неисправностей лямбда-зонда заключаются в дестабилизации циклов холостого хода, что начинают плавать в диапазоне, который имеет протяженность 300-600 оборотов в минуту. Если достигнуть слишком высоких оборотов, однако, не принадлежащих к критическим, качество топливной смеси может резко измениться. В этом случае, транспортное средство сильно дергается, из-под капота слышно отрывистые хлопки, а контрольная лампа, которая свидетельствует о неправильной работе мотора, вспыхивает на приборной панели. Когда обороты снижаются, то и признаки неисправности лямбда-зонда исчезают.

При игнорировании подобных симптомов, наступает второй этап развития неисправностей. При этом, устройство не будет работать, если мотор не прогрет. Пока температура двигателя не достигнет необходимой, транспортное средство будет показывать все признаки поломки газораспределительной системы или впускного механизма. Например, можно отметить, значительное ухудшение мощности, различные хлопки, рывки, а также, заторможенные реакции при изменении положения педали газа. Из-за абсолютной остановки подачи горючего, машина может замедляться или дергаться, также можно увидеть перегревание мотора. После нескольких минут движения в таком режиме наступает временная стабилизация автомобиля.

Если водитель не примет никаких мер, прибор может окончательно выйти из строя, что повлечет за собой немало негативных последствий. В частности, существенно ухудшится динамика и езда в непрерывном режиме станет невозможна, расход топлива значительно повысится, а выхлопные газы станут более токсичны, что легко можно определить по резкому неприятному запаху с явным оттенком топлива. Интересно то, что некоторые современные автомашины способны заблокировать все действия автомобилиста и перейти в аварийный режим, если лямбда-зонд неисправен.

В корпус датчика поступает атмосферный воздух, почему нельзя ездить на авто в этом случае

Как говорилось выше, при разгерметизации лямбда-зонда, невозможно продолжать эксплуатацию транспортного средства, так как мотор может полностью выйти из строя. При этом, газы выхлопа поступают в канал, используемый для накопления атмосферного воздуха, что бы сопоставить два вида газов и определить оптимальное содержание кислорода. При торможении мотором, атмосферный воздух проходит через цилиндры с меньшим количеством примесей, а лямбда-зонд примечает, что кислорода в коллекторе больше, чем во внешней среде. Это формирует мощные отрицательные сигналы, которые нарушают оптимальную работу блока впрыскового управления.

Что касается внешних признаков, то существенная часть мощности теряется, незначительно повышаются обороты при вдавливании педали газа, слышны громкие хлопки и рывки. Кроме того, в катализаторе начинает гореть топливо, что сопровождается неприятным запахом, выбрасыванием сажи из выхлопной трубы, которая оседает на корпусы свечей и выпускные клапаны.

Электронная диагностика работы лямбда зонда

Для профессионального осмотра лямбда-зонда необходимо применить электронный осциллограф. Также, можно использовать мультиметр, однако, он способен лишь констатировать тот факт, что устройство вышло из строя. Прибор необходимо проверять на работающем моторе, который разогрет до 80-90 градусов по Цельсию, так как неразогретый двигатель не будет давать точных показаний.

Существует довольно много признаков неисправности прибора. Например, ровные характеристики сигнала или повышение уровня, которое не превышает 0.1 В. Также, обратите внимание на форму кривой, изменения в напряжении должны быть крутыми, а не плавно увеличенными. Кроме того, по мнению специалистов, уровень сигнала в лямбда-зонде должен меняться каждые 120 мс, а иначе — он неисправен.

Чистка лямбда зонда для удаления продуктов сгорания своими руками

Для этого, необходимо демонтировать устройство, когда температура поверхности будет около 50 градусов Цельсия. Затем, снимаем с него защитный колпачок и погружаем в ортофосфорную кислоту контакты. Требуется обмыть ней лямбда-зонд несколько раз, после чего промыть его простой водой. Далее, высушиваем устройство и монтируем обратно. Не забудьте смазать резьбу специализированной пастой-герметиком.

Ремонт лямбда зонда или полная замена узла лямбда зонда

Фактически все производители автомобилей в один голос утверждают про невозможность ремонта лямбда-зонда и про то, что в случае поломки, необходима полная замена узла. Выйти из ситуации можно купив специальный универсальный датчик, который снабжен переходником для конкретного типа автомобиля.

Помните, что лишь своевременное обнаружение поломки и применение необходимых мер поможет избежать вам вышеописанных неприятностей.

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.

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.