Многие задаются вопросом зачем он вообще нужен, и зачастую наслушавшись безграмотных советов доморощенных *чиптюнеров* стремятся его разными способами удалить из системы. Не буду долго лить всякую теоретическую воду напишу кратко:
-для владельца авто он позволяет экономить бензин как гласит запись из каталога бош (см. рис.) при исправном двигателе, системе управления ну и собственно лямбда зонде (далее ЛЗ) это реальная экономия до 15% топлива, нетрудно посчитать это 1,5 л на 10 л!
-для экологии, ну этот пункт мы пропускаем, ввиду низкой экологической культуры на территории стран бывшего СНГ.
-для нас диагностов, его показания очень важны, так как дают очень много полезной информации о состоянии системы и двигателя в целом, что повышает качество наших выводов.
Описание
Датчики кислорода (см. Рис. 1) сегодня востребованы благодаря постоянно растущим жестким требованиям по токсичности выхлопных газов, и идут рука об руку с каталитическими конвертерами. Один датчик кислорода установлен в выпускном коллекторе непосредственно перед катализатором. Иногда второй датчик устанавливается в выхлопной системе после каталитического конвертера для того, чтобы обеспечить его максимальную эффективность.
Получаемая с датчиков информация, показывает, насколько полно происходит сгорание топлива в камерах двигателя внутреннего сгорания. Оптимальные показания получаются, когда соотношение воздуха к топливу составляет 14.7 : 1. Стехиометрическое соотношение воздух/топливо — это когда на 1 килограмм бензина приходится 14.7 килограмм воздуха, теоретически необходимого для полного сгорания. Фактор избыточного количества воздуха (λ-«лямбда») показывает отношение действительного количества воздуха (в смеси воздух+топливо) к теоретически необходимому. То есть λ = (действительная масса воздуха)/(теоретическая потребность в воздухе).
пояснение к рисунку, заводские сток машины все настраиваются под лямбда =1
спортсмены настраивают под лямбда 0,8-0,9
экономисты всех мастей под лямбда 1,05-1,10
те *чиптюнеры* которые вам пообещают что ваша машина будет валить как болид F1, и в тоже время будет экономной, вас обманывают, так как законы физики и химии никто не отменял!
Рисунок 3. Датчик кислорода в выхлопной трубе
1. Керамическое покрытие
2. Электроды
3. Контакты
4. контакты корпуса
5. Выхлопная труба
6. Керамическая поддерживающая оболочка (пористая)
7. Отработавшие газы
8. Наружный воздух.
Устройство датчика
Датчик кислорода представляет собой гальваническую ячейку (ячейку Нернста) с твёрдым электролитом. В качестве электролита используется газонепроницаемая керамика из диоксида циркония (ZrO2), стабилизированного оксидом иттрия (YO). C одной стороны (снаружи) он сообщается с выхлопными газами, а с другой (изнутри) — с атмосферой. На внешнюю и внутреннюю сторону керамики нанесены газопроницаемые электроды из тонкого слоя платины.
Платиновый электрод на наружной стороне работает как миниатюрный катализатор, поддерживающий в прилегающем слое поступающих выхлопных газов химические реакции, этот слой в состояние стехиометрического равновесия. Сторона чувствительной керамики, обращенная к отработавшим газам, во избежание ее загрязнения покрыта слоем пористой шпинелевой керамики (Шпинель — минералогическое название тетраоксида диалюминия-магния). Металлическая трубка со щелями предохраняет керамику от ударов и чрезмерных тепловых воздействий. Внутренняя полость сообщается с атмосферой и служит в качестве референсной (опорной) стороны датчика.
Работа датчика основана на принципе ячейки Нернста (гальванической ячейки). Керамический материал пропускает ионы кислорода при температурах от 350oC и выше. Разница в количестве кислорода с разных сторон чувствительной зоны датчика приводит к образованию электрического потенциала (напряжения) между этими двумя поверхностями (внутренней и внешней). Величина напряжения служит показателем того, на сколько количество кислорода на этих двух поверхностях различается. А количество остаточного кислорода в выхлопных газах точно соответствует пропорции между топливом и воздухом, поступающими в двигатель.
Широкополосный λ-датчик кислорода
Этот датчик также использует принцип ячейки Нернста, но устроен по-другому. Его конструкция подразумевает наличие двух камер (ячеек): измерительной и так называемой «насосной» (см. Рис. 7). Через маленькое отверстие в стенке насосной ячейки выхлопные газы попадают в измерительную камеру (диффузионную щель) в ячейке Нернста.
Рисунок . Конструкция широкополосного датчика кислорода непрерывного действия, установленного в выхлопной трубе.
1. Ячейка Нернста
2. Референсная ячейка
3. Подогреватель
4. Диффузионная щель
5. Насосная ячейка
6. Выхлопная труба
Эта конфигурация отличается от обычного датчика с двумя состояниями постоянным поддержанием стехиометрического соотношением воздух/топливо в диффузионной камере. Электронная схема модуляции напряжения питания поддерживает в измерительной камере состав газов, соответствующий λ=1. Для этого насосная ячейка при работе двигателя на бедной смеси и избытке кислорода в выхлопных газах удаляет кислород из диффузионной щели во внешнюю среду; а при богатой смеси и недостатке кислорода в выхлопных газах перекачивает ионы кислорода из окружающей среды в диффузионную щель. Направление тока для перекачивания кислорода в разные стороны тоже отличается.
Так как насосный ток пропорционален концентрации кислорода — он и является показателем величины λ-фактора отработавших газов.
Таким образом, если обычные датчики используют напряжение на ячейке Нернста для прямого измерения и определения одного из двух состояний (λ>1 или λ<1), то широкополосные датчики используют специальную схему, управляющую током «накачки» насосной ячейки. Величина этого тока и измеряется как признак содержания избыточного воздуха в выхлопных газах.
Так как работа датчика уже больше не зависит от ступенчасти в работе ячейки Нернста, то коэффициент избыточного воздуха (λ) может быть измерян в широких пределах от 0.7 до 4. Соответственно, контроль двигателя по λ может работать уже во всем спектре значений (а значит и режимов), а не только в одной точке около λ=1
Встроенный нагреватель обеспечивает рабочую температуру не ниже 600C.
Замкнутая петля лямбдарегулирования
Рисунок . Схема замкнутой петли λ-регулирования качества смеси.
1. Датчик массового расхода воздуха
2. Двигатель
3a. Датчик кислорода 1
3b. Датчик кислорода 2
4. Катализатор
5. Форсунки инжектора
6. Электронный Блок Управления
Vv напряжение управления форсунками
Vs напряжение с датчика
Qe Количество впрыскиваемого топлива
Датчик кислорода передает сигнал (напряжение) электронному блоку управления (ЭБУ) двигателем. Этот сигнал используется системой для обогащения или обеднения смеси в соответствии с величиной напряжения с датчика (см. Рис. 8). Таким образом система обогащает бедную смесь, увеличивая количество впрыскиваемого топлива, и обедняет богатую, уменьшая количество топлива.
Диагностика
Лямбда-зонд сравнивает уровень содержания кислорода в выхлопных газах и в окружающем воздухе и представляет результат этого сравнения в форме аналогового сигнала. Применяются двухуровневые зонды, чувствительный элемент которых выполнен из оксида циркония либо из оксида титана, но на их смену приходят широкополосные лямбда-зонды. При условии сгорания стехиометрической топливо-воздушной смеси, напряжение выходного сигнала лямбда-зонда равно 445…450mV.
Но расстояние от выпускных клапанов газораспределительного механизма двигателя до места расположения датчика и значительное время реакции чувствительного элемента датчика приводят к некоторой инерционности системы, что не позволяет непрерывно поддерживать стехиометрический состав топливо-воздушной смеси. Практически, при работе двигателя на установившемся режиме, состав смеси постоянно отклоняется от стехиометрического в диапазоне ±2…3% с частотой 1…2раза в секунду. Этот процесс чётко прослеживается по осциллограмме напряжения выходного сигнала лямбда-зонда.
осциллограмма напряжения выходного сигнала исправного лямбда-зонда BOSCH.
Двигатель работает на холостом ходу. Частота переключения сигнала составляет ~1,2Hz.
Проверка выходного сигнала датчика Измерение напряжения выходного сигнала лямбда-зонда блок управления двигателем производит относительно сигнальной «массы» датчика. Сигнальная «масса» двух- и четырёх-проводных лямбда-зондов BOSCH выведена через отдельный провод (провод серого цвета идущий от датчика) на разъём датчика. Сигнальная «масса» одно- и трёх-проводных лямбда-зондов BOSCH соединена с металлическим корпусом датчика и при установке датчика автоматически соединяться с «массой» автомобиля через резьбовое крепление датчика. Выведенная через отдельный провод на разъём датчика сигнальная «масса» лямбда-зонда в большинстве случаев так же соединена с «массой» автомобиля. Встречаются блоки управления двигателем, где провод сигнальной «массы» лямбда-зонда подключен не к «массе» автомобиля, а к источнику опорного напряжения. В таких системах, измерение напряжения выходного сигнала лямбда-зонда блок управления двигателем производит относительно источника опорного напряжения, к которому подключен провод сигнальной «массы» лямбда-зонда. Для просмотра осциллограммы напряжения выходного сигнала лямбда-зонда, разъём осциллографического щупа должен быть подключен к любому из аналоговых входов осциллографа, чёрный зажим типа «крокодил» осциллографического щупа должен быть подсоединён к «массе» двигателя диагностируемого автомобиля, пробник щупа должен быть подсоединён параллельно сигнальному выводу датчика (провод чёрного цвета идущий от датчика).
Осциллограмма напряжения выходного сигнала неисправного лямбда-зонда BOSCH.
Двигатель работает на холостом ходу. Частота переключения сигнала занижена и составляет ~0,6Hz. Снижение частоты переключения выходного сигнала лямбда-зонда может быть вызвана возросшим временем перехода выходного напряжения зонда от одного уровня к другому из-за старения или химического отравления датчика. Неисправность может привести к раскачке частоты вращения двигателя на режиме холостого хода и к потере «приёмистости» двигателя. Ресурс датчика содержания кислорода в отработавших газах составляет 20 000…80 000 km. Из-за старения, выходное электрическое сопротивление лямбда-зонда снижается при значительно более высокой температуре чувствительного элемента до значения, при котором датчик приобретает способность отклонять опорное напряжение. Из-за возросшего выходного электрического сопротивления, размах выходного напряжения сигнала лямбда-зонда уменьшается. Стареющий лямбда-зонд легко можно выявить по осциллограмме напряжения его выходного сигнала на таких режимах работы двигателя, когда поток и температура отработавших газов снижаются. Это режим холостого хода и малых нагрузок. Практически, стареющий лямбда-зонд всё ещё работает на движущемся автомобиле, но как только нагрузка на двигатель снижается (холостой ход), размах сигнала быстро начинает уменьшаться вплоть до пропадания колебаний.
Осциллограмма напряжения выходного сигнала неисправного лямбда-зонда BOSCH. Двигатель работает на холостом ходу. Переключения выходного сигнала отсутствуют. Напряжение выходного сигнала стареющего лямбда-зонда при работе двигателя на холостом ходу становится почти стабильным, его значение становится близким опорному напряжению 300…600mV.
Уровень содержания кислорода в камере с атмосферным воздухом при этом оказывается значительно выше уровня содержания кислорода в выхлопных газах, вследствие чего зонд генерирует напряжение 1V положительной полярности. В случае разгерметизации лямбда-зонда, в камеру с атмосферным воздухом проникают отработавшие газы с низким содержанием кислорода. На режиме торможения двигателем (закрытая дроссельная заслонка при вращении двигателя с высокой частотой, подача топлива при этом отключена), в выхлопную систему двигателем выбрасывается почти чистый атмосферный воздух. В таком случае, уровень содержания кислорода в выхлопной системе резко возрастает и уровень содержания кислорода в атмосферной камере зонда оказывается значительно ниже уровня содержания кислорода в отработавших газах, вследствие чего зонд генерирует напряжение 1V отрицательной полярности. Блок управления двигателем в таком случае считает лямбда-зонд исправным, так как вскоре после пуска двигателя и прогрева, датчик отклонил опорное напряжение и снизил его до ~0V.
Выходное напряжение зонда напряжением ~0V свидетельствует о близком уровне содержания кислорода в отработавших газах и в разгерметизированой атмосферной камере зонда. На блок управления двигателем поступает сигнал зонда низкого уровня, что является для него свидетельством обеднённой топливовоздушной смеси. Вследствие этого, блок управления двигателем обогащает топливовоздушную смесь. Таким образом, разгерметизация лямбда-зонда приводит к значительному обогащению топливовоздушной смеси. При этом многие системы самодиагностики выявить данную неисправность зонда не способны.
Широкополосный лямбда-зонд Выходной сигнал широкополосного лямбда-зонда в отличие от двухуровневых зондов несёт сведения не только о направлении отклонения состава рабочей смеси от стехиометрического, но и о его численном значении. Анализируя уровень выходного сигнала широкополосного лямбда-зонда, блок управления двигателем рассчитывает численное значение коэффициента отклонения состава рабочей смеси от стехиометрического состава, что, по сути, является коэффициентом лямбда.
Для широкополосных зондов производства BOSCH Выходное напряжение чувствительного элемента зонда (чёрный провод относительно жёлтого провода) изменяется в зависимости от уровня содержания кислорода в отработавших газах и от величины и полярности электрического тока, протекающего по кислородному насосу зонда (красный провод относительно жёлтого). Блок управления двигателем генерирует и подаёт на кислородный насос зонда электрический ток, величина и полярность которого обеспечивает поддержание выходного напряжения чувствительного элемента зонда на заданном уровне (450 mV). Если бы двигатель работал на топливовоздушной смеси стехиометрического состава, то блок управления двигателем установил бы на красном проводе напряжение равное напряжению на жёлтом проводе, и ток протекающий через красный провод и кислородный насос зонда был бы равен нулю.
При работе двигателя на обеднённой смеси, блок управления двигателем на красный провод подаёт положительное напряжение относительно жёлтого провода, и через кислородный насос начинает течь ток положительной полярности. При работе двигателя на обогащенной смеси, блок управления изменяет полярность напряжения на красном проводе относительно жёлтого провода, и направление тока кислородного насоса так же изменяется на отрицательное. Величина тока кислородного насоса устанавливаемая блоком управления двигателем зависит от величины отклонения состава топливовоздушной смеси от стехиометрического состава. В электрическую цепь кислородного насоса включен измерительный резистор, падение напряжения на котором и является мерой уровня содержания кислорода в отработавших газах.
Проблемы
Проблема заключается в следующем, цена на новый ЛЗ сейчас очень высока. На рынках в магазинах сейчас очень часто попадаются бракованные, поддельные ЛЗ, в случае установки его в выпуск, обратно вернуть его уже весьма проблематично.
Из того что испытывалось, нагрев строительным феном ЛЗ до 350 С с подачей опорного напряжения 0,45 в никакой реакции (способ найден в инете!) на ламповом оссцилоскопе с высоким входным сопротивлением.
Но порадовало одно у чуствительного элемента ЛЗ есть емкость где то в районе 50-80 Пикофарад.
Другой более надежный способ рожденный опытом это берем газовый паяльник и нагреваем чуствительный элемент при этом разьем лямды подключен к эбу и смотрим на отклонение напряжения от опорного, в небольших пределах мы увидим отклонение что косвенно потверждает его исправность.
Меня интересуют варианты безустановочной диагностики ЛЗ. Буду рад любым идеям, даже самым бредовым на первый взгляд.
Автомобиль едет рывками, повысился расход топлива, загорелся «Check Engine»? На автомобилях с пробегом один из частых случаев подобных симптомов — выход из строя датчика кислорода. Если вы точно уверены, что других неисправностей с авто нет и не готовы ехать к специалисту, ниже расскажем, как проверить датчик кислорода своими руками.
Частые коды ошибок лямбда-зонда
- P0130 — лямбда-зонд 1, нарушение работы;
- P0131 — лямбда-зонд 1, низкое напряжение;
- P0132 — лямбда-зонд 1, высокое напряжение;
- P0133 — лямбда-зонд 1, замедленная реакция;
- P0134 — лямбда-зонд 1, неактивен;
- P0135 — цепь подогрева лямбда-зонда, нарушение работы/замыкание на массу;
- P0141 — неисправности цепи подогрева ДК2.
Сначала стоит исключить вероятность поломки проводки, для этого можно предпринять:
- Визуальный осмотр электропроводки непосредственно в районе системы выхлопа на предмет обрыва провода, нарушения целостности изоляции проводов или замыкания между собой/на массу кузова.
- Проверить проводку с помощью мультиметра в режиме прозвонки. Для конкретного понимания длины проверяемого участка удобно поочередно отсоединять разъемы и проводить измерения от них.
- Если есть возможность считать коды ошибок, и они указывают на отсутствие сигнала с датчика, необходимо по такому же принципу исключить дефект электропроводки.
При исправной проводке скорей всего проблема именно в датчике.
Проверка лямбда-зонда на работоспособность мультиметром
Диагностировать кислородные датчики можно через замер значений напряжения. Если есть мультиметр, тестер или омметр, подобную проверку можно сделать самостоятельно.
Проверка лямбда-зонда мультиметром.
Порядок действий:
- Прогрейте двигатель до рабочей температуры.
- Снимите и осмотрите датчик и проводку на предмет механических повреждений и загрязнений. Если он погнут, поцарапан или сильно покрыт сажей, свинцовым налетом, белым или серым нагаром, меняйте.
- Проверьте работоспособность датчика кислорода мультиметром. Часто причина неисправности кроется в поломке спирали подогрева или проводов к нему. Как его «прозвонить»? Присоедините прибор между проводами нагревателя, предварительно отсоединенные от колодки. При исправной работе сопротивление сигнальной цепи на разных автомобилях меняется от 2 до 10 Ом и от 1 ком до 10 мОм в цепи подогрева. Если его нет совсем, в проводке обрыв.
- Протестируйте сигнал зонда с помощью мотор-тестера, стрелочного вольтметра или осциллографа. Подсоедините тестер между проводом массы и сигнальным, поднимите обороты до 3000 Нм, засеките время и следите за показаниями. Они должны изменяться от 0,1 до 0,9 вольт. Рекомендуем заменить датчик, если диапазон изменений меньше или за 10 секунд сменилось меньше 9–10 показаний. Причина ошибки может быть в «усталости» и медленном отклике системы.
- Проверьте исправность лямбда-зонда через опорное напряжение. Заведите машину, измерьте напряжение между массой и сигнальным проводом. Если показатели отличаются от 0,45 вольт больше, чем на 0,2, датчик или цепи в цепи, ведущие к нему, неисправны.
Если нет приборов для проверки, обратитесь к партнеру АДАКТ в городе. Специалист проведет полную диагностику и найдет точную причину неисправности.
Скидка при записи с сайта 10%
Скидка при записи с сайта 5%
Скидка при записи с сайта 10%
Скидка при записи с сайта 5%
Автомобиль едет рывками, повысился расход топлива, загорелся «Check Engine»? На автомобилях с пробегом один из частых случаев подобных симптомов — выход из строя датчика кислорода. Если вы точно уверены, что других неисправностей с авто нет и не готовы ехать к специалисту, ниже расскажем, как проверить датчик кислорода своими руками.
Частые коды ошибок лямбда-зонда
- P0130 — лямбда-зонд 1, нарушение работы;
- P0131 — лямбда-зонд 1, низкое напряжение;
- P0132 — лямбда-зонд 1, высокое напряжение;
- P0133 — лямбда-зонд 1, замедленная реакция;
- P0134 — лямбда-зонд 1, неактивен;
- P0135 — цепь подогрева лямбда-зонда, нарушение работы/замыкание на массу;
- P0141 — неисправности цепи подогрева ДК2.
Сначала стоит исключить вероятность поломки проводки, для этого можно предпринять:
- Визуальный осмотр электропроводки непосредственно в районе системы выхлопа на предмет обрыва провода, нарушения целостности изоляции проводов или замыкания между собой/на массу кузова.
- Проверить проводку с помощью мультиметра в режиме прозвонки. Для конкретного понимания длины проверяемого участка удобно поочередно отсоединять разъемы и проводить измерения от них.
- Если есть возможность считать коды ошибок, и они указывают на отсутствие сигнала с датчика, необходимо по такому же принципу исключить дефект электропроводки.
При исправной проводке скорей всего проблема именно в датчике.
Проверка лямбда-зонда на работоспособность мультиметром
Диагностировать кислородные датчики можно через замер значений напряжения. Если есть мультиметр, тестер или омметр, подобную проверку можно сделать самостоятельно.
Проверка лямбда-зонда мультиметром.
Порядок действий:
- Прогрейте двигатель до рабочей температуры.
- Снимите и осмотрите датчик и проводку на предмет механических повреждений и загрязнений. Если он погнут, поцарапан или сильно покрыт сажей, свинцовым налетом, белым или серым нагаром, меняйте.
- Проверьте работоспособность датчика кислорода мультиметром. Часто причина неисправности кроется в поломке спирали подогрева или проводов к нему. Как его «прозвонить»? Присоедините прибор между проводами нагревателя, предварительно отсоединенные от колодки. При исправной работе сопротивление сигнальной цепи на разных автомобилях меняется от 2 до 10 Ом и от 1 ком до 10 мОм в цепи подогрева. Если его нет совсем, в проводке обрыв.
- Протестируйте сигнал зонда с помощью мотор-тестера, стрелочного вольтметра или осциллографа. Подсоедините тестер между проводом массы и сигнальным, поднимите обороты до 3000 Нм, засеките время и следите за показаниями. Они должны изменяться от 0,1 до 0,9 вольт. Рекомендуем заменить датчик, если диапазон изменений меньше или за 10 секунд сменилось меньше 9–10 показаний. Причина ошибки может быть в «усталости» и медленном отклике системы.
- Проверьте исправность лямбда-зонда через опорное напряжение. Заведите машину, измерьте напряжение между массой и сигнальным проводом. Если показатели отличаются от 0,45 вольт больше, чем на 0,2, датчик или цепи в цепи, ведущие к нему, неисправны.
Если нет приборов для проверки, обратитесь к партнеру АДАКТ в городе. Специалист проведет полную диагностику и найдет точную причину неисправности.
Скидка при записи с сайта 5%
Скидка при записи с сайта 10%
Скидка при записи с сайта 15%
ЛЯМБДА-ЗОНД, ЕГО НЕИСПРАВНОСТИ И СПОСОБЫ ПРОВЕРКИ
Назначение лямбда-зонда (датчика кислорода) — передача информации о составе рабочей смеси с выпускного коллектора в ЭБУ. Качество сгорания топливно-воздушной смеси (ТВС) напрямую влияет на работу двигателя.
Корректная работа датчика кислорода помогает:
Повысить производительность мотора благодаря определению близкого к идеалу пропорции впрыскиваемого топлива и воздуха.
Уменьшить выработку вредных газов (CO, CH, NOx), выбрасываемых в атмосферу и наладить экономичную работу автомобиля за счет правильно подобранного состава рабочей смеси.
На современные автомобили с инжекторным двигателем ставят один или несколько катализаторов и два и более датчика кислорода. Где стоит лямбда-зонд? Зависит от вида авто. Распространены системы с двумя устройствами, которые расположены до и после катализатора. Таким образом определяется избыток кислорода в смеси до попадания газов в устройство. В автомобилях с одним зондом — установлен спереди, на выпускном коллекторе.
Как работает датчик кислорода
ЭБУ отмеряет количество подаваемого топлива с помощью форсунок, задавая объем на определенной момент. Зонд обеспечивает обратную связь, что позволяет точно определит пропорции бензина, дизеля или газа. ЭБУ запрашивает информацию один раз в 0.5 секунды на холостом ходу. На повышенных оборотах частота запросов пропорционально увеличивается. Анализируя данные, блок управления корректирует состав ТВС, делая её беднее или богаче. Поддержание оптимальной ТВС — назначение лямбда-зондов. Идеальным соотношением воздуха и топлива считается пропорции 14.7:1 (бензин), 15.5:1 (газ) и 14.6:1 (дизель).
Виды датчиков кислорода по устройству конструкции и принцип работы:
Двухточечный, узкополосный (простой). Работает основываясь на измерении количества кислорода в выхлопных газах. Чем беднее ТВС, тем ниже напряжение, богаче — выше.
Широкополосный. Генерирует сигнал более широкого диапазона для точной оценки пропорции в ТВС.
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.
Из-за чего выходит из строя лямбда-зонд
Механическое повреждение. Сильный удар в результате аварии, наезда на бордюр или езды по бездорожью отрицательно влияет на состояние зонда;
Некорректная работа двигателя и неисправности системы зажигания приводят к перегреву кислородного датчика и поломке;
Засорение системы. Основной причиной неисправности лямбда-зонда будут продукты сгорания некачественного топлива. Чем больше тяжелых металлов, тем скорее он забьется;
Поломка в поршневой группе. Неисправные поршень, поршневой палец и шатун пропускают масло в выхлопную систему, которое забивает зонд;
Попадание жидкости. Загрязнение любого вида сократит срок работы зонда;
Замыкание в проводке;
Слишком богатая или бедная топливно-воздушная смесь;
Разгерметизация выпускной системы пропускает воздух и отработавшие газы, что выводит лямбда-зонд из строя;
Пропуски зажигания;
Присадки и «улучшайзеры» топлива;
Естественный износ. В условиях некачественного топлива средний срок службы датчика составляет 40–70 тыс. км.
Выход из строя лямбда-зонда происходит постепенно. Последствия неисправного датчика кислорода выливаются в аварийный режим управления двигателем. Так производители уберегают машину от серьезных поломок, а водителя от аварийных ситуаций.
Неисправность лямбда-зонда предотвращается регулярной профилактикой и диагностикой, выявляющей поломки на начальных стадиях.
Признаки неисправности лямбда-зонда
Повышается уровень токсичности газов. Определить токсичность можно с помощью диагностики. Внешне никак не диагностируется, даже запах выхлопа практически не изменится.
Увеличивается расход топлива. Каждый автомобилист следит за наполненностью бака, старается найти свою крейсерскую скорость, когда расход минимальный. Поэтому увеличившееся потребление топлива заметит сразу. В зависимости от серьезности неисправности лямбда-зонда, он вырастает на 1–4 литра. Повышенный расход, конечно, способен вызвать не только неисправный датчик кислорода.
Выдаются ошибки кислородного датчика (P0131, P0135, P0141 и другие), загорается «Check Engine». Обычно чек появляется при неисправности зондов или катализатора. Диагностика установит точную причину.
Перегревается катализатор. Неисправные лямбда-зонды подают неправильные сигналы в ЭБУ, что может привести к некорректной работе катализатора, его перегреву вплоть до раскаленного состояния, и последующего выхода из строя.
Появляется дерганье и нехарактерные хлопки в двигателе. Лямбда-зонды перестают генерировать правильный сигнал, из-за чего дестабилизируется работа оборотов холостого хода. Обороты колеблются в широком диапазоне, что приводит к ухудшению качества топливной смеси.
Ухудшаются динамические характеристики автомобиля, теряется мощность, тяга. Подобные признаки появляются в запущенных ситуациях. Неисправные датчики также перестают работать на непрогретом двигателе, а машина различными способами сигнализирует о неполадках в системе.
Если вас беспокоит один из этих признаков, обратитесь к специалисту. С помощью диагностического оборудования он определит точную область поломки и поможет в исправлении.
Как проверить лямбда-зонд
Итак, автомобиль едет рывками, повысился расход топлива, загорелся «Check Engine». Признаки не характерны только для поломки лямбды, поэтому нужна полная диагностика систем. Но если вы уверены, что дело в нем, рассказываем, как проверить датчик своими руками.
Проверять кислородные датчики рекомендуют через замер значений напряжения. Подобную проверку лямбда-зонда мультиметром, тестером и омметром можно провернуть в собственном гараже.
Порядок действий следующий:
Прогрейте двигатель до рабочей температуры. Непрогретый лямбда-зонд не заработает.
Снимите и осмотрите зонд и проводку на предмет механических повреждений и загрязнений. Если он погнут, поцарапан или покрыт наростом сажи, свинцовым налетом, белым или серым нагаром, меняйте.
Проверьте работоспособность лямбда-зонда омметром. Часто причина неисправности кроется в поломке спирали подогрева или проводов к нему. Как его «прозвонить»? Присоедините омметр между проводами нагревателя, предварительно отсоединенные от колодки. При исправной работе сопротивление сигнальной цепи на разных автомобилях варьируется от 2 до 10 Ом и от 1 ком до 10 мОм в цепи подогрева. Если его нет совсем, в проводке обрыв.
Протестируйте сигнал зонда с помощью мотор-тестера, стрелочного вольтметра или осциллографа. Подсоедините тестер между проводом массы и сигнальным, поднимите обороты до 3 000 Нм, засеките время и следите за показаниями. Они должны изменяться от 0.1 до 0.9 вольт. Рекомендуем заменить датчик, если диапазон изменений меньше или за 10 секунд сменилось меньше 9–10 показаний. Причина ошибки может быть в «усталости» и медленном отклике системы.
Проверьте исправность лямбда-зонда через опорное напряжение. Заведите машину, измерьте напряжение между массой и сигнальным проводом. Если показатели отличаются от 0.45 вольт больше, чем на 0.2, датчик или цепи в цепи, ведущие к нему, неисправны.
Если нет приборов для проверки работоспособности лямбда-зонда, обратитесь к специалистам. Они проведут полную диагностику и точно назовут причину неисправности за меньшие деньги и время, которые бы вы потратили на покупку устройств и выявление неисправности самостоятельно.
Приведенная ниже таблица включает коды дефектов, которые связаны с кислородным датчиком .
В случае возникновения одного из указанных выше кодов дефектов необходимо обратить внимание на внешний вид кислородного датчика и особенно жгутов проводки .
Список точек для осмотра :
— Жгуты проводки кислородных датчиков повреждены или имеют обрыв
— Нарушена герметичность жгута проводки
— Коррозия контактов разъема
— Наличие влаги в разъеме
— Корпус кислородного датчика поврежден
Вот несколько примеров с фотографиями
Корпус кислородного датчика поврежден :
В этих двух случаях кислородный датчик должен быть заменен .
Обрыв или порез жгута :
В этих двух случаях кислородный датчик должен быть заменен .
В случае действительного наличия кода дефекта, но при отсутствии видимых повреждений кислородного датчика, необходимо выполнить физические измерения двух основных характеристик кислородного датчика :
— Проверка регулирования состава смеси
— Нагревательный элемент, который обеспечивает подогрев кислородного датчика, действительно нагрет и обеспечивает корректный сигнал
Измерение сопротивления нагревательного элемента не позволяет устранить сомнения в работоспособности кислородного датчика . Таким образом, необходимо проверить сигнал кислородного датчика и особенно его колебания с помощью мультиметра .
Измерение осуществляется на всех датчиках на контактах 4 и 3 (черный провод — «плюс», а серый провод — «масса»)
Выполняемые измерения :
— Для кислородных датчиков BOSCH и NTK на контактах двух белых проводов (контакты 1 и 2)
— Для кислородных датчиков DELPHI между белым и фиолетовыми проводами (контакты 1 и 2)
Измерение производится в соответствии с процедурой, описанной ниже :
— При выключенном зажигании отключить разъем кислородного датчика
— Подключить щупы мультиметра к контактам разъема кислородного датчика
— Снова подключить кислородный датчик
— Дать двигателю поработать на частоте вращения 2000 мин-1 в течение 2 минут
— Выполнить дорожное испытание, пока двигатель еще не остыл.
— Нажать до упора на педаль акселератора
Ожидаемыми результатами являются: :
— Напряжение на кислородном датчике должно колебаться в пределах 0…1 В
— Напряжение на кислородном датчике должно быть близким к значению 1 В при нажатии на педаль акселератора до упора
— Напряжение на кислородном датчике должно быть близким к нулю при отпускании педали акселератора
Сопротивление нагревательного элемента измеряется омметром при комнатной температуре детали между контактами 1 и 2 разъема кислородного датчика .
Измерение производится в соответствии с процедурой, описанной ниже :
— При выключенном зажигании отключить разъем кислородного датчика
— Подключить щупы омметра к контактам разъема кислородного датчика
— Подключение омметра к контактам «плюс» и «минус» нагревательного элемента
— Чтение значений сопротивления нагревательного элемента
Рекомендуемые значения зависят от изделия и являются следующими :
отсюда
Если горит ошибка лямбда-зонда, то срок службы его окончен или имеется неисправность в соединениях. Прибор нормально функционирует первые 80 тыс. км, затем возможен выход из строя. Максимальный пробег составляет не более 150 тыс. км. Безболезненно отключить датчик кислорода можно, только стоит помнить о том, что ЭБУ не сможет скорректировать угол опережения зажигания и момент впрыска топлива в камеры сгорания.
Если на автомобиле предусмотрен лямбда-зонд, то это означает, что без него двигатель не сможет нормально работать. По крайней мере, с «родной» прошивкой (топливной картой), так как в алгоритме заложена корректировка работы мотора по показаниям датчика кислорода.
Причины возникновения
Разнообразие причин, по которым может возникать данная ошибка и формировать код неисправности p0134 не так уж велико.
- Обрыв или расслоение изоляции контактов кислородника;
- Короткое замыкание;
- Обрыв в цепи.
Как правило, если неисправность такого характера связанна с обрывом или замыканием диагностика сообщит не только об ошибке не активности цепи датчика кислорода, но и сформирует вторую ошибку P0171 — бедная смесь. Поскольку первый лямбда датчик является управляющим для подачи смеси, при полном отсутствии сигнала ДК, контроллер снижает подачу топлива, чтобы предотвратить выход из строя катализатора. По этому если автодиагностика показала только одну ошибку, у вас не обрыв цепи датчика или окисленные контакты разъема, а в 99% случаев p0134 вылетает через внутренние проблемы в датчике.
Чтобы ошибка P0130 попала в память ЭБУ автомобиля, необходимо, чтобы датчик кислорода был неисправен на протяжении 1 минуты или более. Если с датчика не поступают данные (или они идут ошибочные, например, лямбда зонд медленно изменяет значения) на протяжении минуты, то информация об ошибке P0130 оказывается в памяти. Спустя 10 секунд после этого, водитель будет извещен об имеющихся проблемах в работе мотора загоревшейся лампочкой Check Engine на приборной панели.
Стоит отметить, что если из строя вышел датчик кислорода, и от него не поступает никакой сигнал, вместе с ошибкой P0130 может быть диагностирована ошибка P0134.
Устранение неисправности
Поиски неисправности в любом случае начинается с проводки ДК и его разъема, затем проверяется значение напряжения сигнала датчика. И в зависимости от технических характеристик лямбды, должны происходить изменения параметров в соответствующих пределах. И если есть возможность посмотреть работу при помощи диагностического прибора, то прогреваем двигатель до рабочей температуры, смотрим за изменениями напряжения, нет, берем в руки мультиметр и, подсоединив щупы к соответствующим контактам датчика, проверяем исправность цепи входного сигнала (замерять между плюсовым контактом датчика и массой). Затем отсоединив колодку питания проверяем напряжение в течение минуты, должны происходить скачки в определенном диапазоне в зависимости от работы двигателя. Если этого не происходит или значение выходит за пределы – кислородный датчик неисправен и подлежит замене.
После замены датчика (кстати следует помнить, что не на всех автомобилях оригинальный ДК может заменятся универсальным), скиньте ошибку программно или методом снятия клеммы АКБ на 10 мин и дайте автомобилю поработать несколько минут при полной и частичной нагрузке, чтобы убедится в устранении ошибки, так как достаточно редко, но все же бывает, что Р0134 не связана с выходом из строя лямбда зонда или обрывом. Тогда требуется анализ работы и других систем электронной цепи.
ПОЕЗДКА В ПРОВЕРОЧНОМ РЕЖИМЕ
УКАЗАНИЕ:
- Данный режим проверочной поездки используется в процедуре «ВЫПОЛНИТЕ ПОЕЗДКУ В ПРОВЕРОЧНОМ РЕЖИМЕ» следующего порядка выполнения диагностики.
- Поездка в проверочном режиме активирует контроль подогреваемого кислородного датчика (НО2). (Одновременно выполняется контроль каталитического нейтрализатора.) Это очень удобно при определении того, что ремонт завершен.
-
- (а) Подсоедините портативный диагностический прибор к разъему DLC3.
- (b) Включите зажигание (IG).
- (с) Включите портативный диагностический прибор.
- (d) Сбросьте коды DTC (при наличии) (см. стр. Нажмите здесь).
- (e) Войдите в режим активной диагностики (см. стр. Нажмите здесь).
- (f) Выберите следующие элементы меню: Powertrain / Engine and ECT / Utility.
- (g) Убедитесь, что для параметра «O2 Sensor» (кислородный датчик) указывается значение «Incomplete» (не завершено).
- (h) Запустите и прогрейте двигатель.
- (i) Совершите поездку на автомобиле со скоростью 40-70 миль в час (64-113 км/ч) в течение не менее 10 минут.
- (j) Запишите значения параметров в режиме «Utility» (сервис). При включении контроля «O2 Sensor» значения указанных параметров изменятся на «Complete» (завершено).
- (k) На портативном диагностическом приборе войдите в следующие меню: Powertrain / Engine and ECT / DTC и проверьте, выводятся ли какие-либо коды DTC (какие-либо ожидающие обработки коды DTC).
УКАЗАНИЕ: Если значение параметра «O2 Sensor» не меняется на «Complete» и ожидающие обработки коды DTC не регистрируются, увеличьте время поездки.
Виды датчиков и принцип работы
Лямбда-зонд устанавливается в выхлопной системе. Делятся датчики на два вида: двухточечный и широкополосный.
Двухточечный датчик состоит из керамики, элементы которого с двух сторон покрыты диоксидом циркония. Устанавливается перед каталитическим нейтрализатором либо за ним.
Принцип работы — измерение уровня концентрации кислорода в окружающей среде и выхлопных газах. Если уровень меняется и становится разным, на концах элементов датчика создается напряжение, от низкого до высокого. Низкое напряжение создается, если кислорода в системе с избытком.
В противном случае если в системе не хватает нужного уровня кислорода, то создастся высокое напряжение. Эти сигналы поступают в блок управления двигателем, который различает их по силе тока.
Широкополосный датчик — более современная конструкция. Так же имеет два керамических элемента. Один из них можно назвать «закачивающим». Он отвечает за активацию процесса закачивания или удаления воздуха из системы.
Второй элемент можно условно назвать «двухточечным». Принцип работы базируется на том, что пока кислорода в смеси нужное количество сила тока на «закачивающем» элементе не меняется и передается на «двухточечный» элемент.
Он в свою очередь, получая постоянную силу тока от «закачивающего» элемента поддерживает постоянное напряжение между своими элементами и бездействует.
Как только уровень кислорода меняется, «закачивающий» элемент подает измененное напряжение на «двухточечный». Тот в свою очередь обеспечивает либо закачку воздуха в систему либо его откачку обратно.
Необходимость в подогреве кислородного датчика
Кислородный датчик для начала работы требует разогрева чувствительного элемента до определенной температуры. Во время работы двигателя это обеспечивается температурой выхлопных газов, особенно на современных двигателях с катколлекторами, где верхний лямбда-зонд установлен впритык к головке блока.
Изначально лямбда-зонды никаких цепей подогрева не имели – с такими датчиками можно столкнуться, например, на старых «японцах» (однопроводные, где «масса» сигнала идет по выхлопной трубе на двигатель, и более точные двухпроводные с отдельной сигнальной «массой»). Во времена, когда строгость экологических норм была несравнима с нынешними, отсутствие коррекции по лямбда-зонду во время прогрева мотора не было критичным: двигатель прогревался на заведомо богатой смеси. Уже по мере того, как начинал изменяться сигнал на выходе лямбда-зонда, электронный блок управления (ЭБУ) переходил на алгори, включая обратную связь по кислородному датчику.
В дальнейшем и на этот режим экологи обратили пристальное внимание. Автоконцернам пришлось обеспечить максимально быстрый вывод системы впрыска на «замкнутую петлю», чтобы уложиться в требования эконорм. Так появились кислородные датчики с подогревом, вначале проволочным, а затем и керамическим.
Как только Вы включаете зажигание, ЭБУ впрыска проводит первичное тестирование себя самого и периферийных цепей, включая подогрев кислородного датчика. К моменту запуска мотора он уже успевает нагреться, окончательно выходя на рабочий режим с минимальной задержкой. Но отсюда же возникла и вероятность появления «лишней» неисправности.
Контроль целостности нагревателя происходит в ЭБУ очень просто – по падению напряжения на резисторе очень малого сопротивления (сотые доли ома), включенного в цепь транзистора, управляющего подогревом. Когда все нормально, в полном соответствии с законом Ома для полной цепи на этом транзисторе присутствует небольшое напряжение, которое расценивается контроллером ЭБУ как нормальная работа нагревателя. Но в случае слишком большого сопротивления в цепи ДО этого резистора или ее полного обрыва напряжение на измерительном резисторе становится равным нолю. Контроллер, определив это, переходит в аварийный режим и заносит в память ошибку P0135.
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 , взаимозаменяемы с похожими по строению циркониевыми датчиками. Обратите внимание, что датчик без подогрева можно заменить подогреваемым датчиком. Только не наоборот.
Как проводится самодиагностика?
Зажмите кнопку, чтобы начать диагностику
Основные ошибки на Приоре мы разобрали, теперь стоит узнать, как выполняется самодиагностика. В ВАЗ 2170 с 16 клапанами предусмотрен специальный контроллер, с помощью которого выполняется диагностика. Если у вас установлен бортовой компьютер, то диагностика выполняется на нем. Также существует специальное оборудование, позволяющее провести более глубокую проверку систем Приора 16 кл.
Так как на большинстве автомобилей Приора 16 уже присутствует бортовой компьютер, мы рассмотрим вариант без использования специальных устройств. Начинается диагностика с активации режима теста. Работа проходит по следующей схеме:
- Выключаем зажигание. Теперь зажимаем клавишу сброса суточного пробега, не отпуская кнопку запускаем зажигание Приоры 16 кл;
- На панели приборов вы увидите дисплей с индикацией. После включения зажигания все компоненты панели приборов начнут светиться. Стрелки температуры, спидометра, тахометра и других приборов начнут перемещаться до максимального уровня и обратно. Такое поведение говорит о том, что началась самодиагностика;
- Переходим к правому переключателю руля. Здесь вы найдете кнопку переключения настроек бортового компьютера. Нажимайте на нее, на экране панели приборов появится сообщение с версией ПО;
- Диагностика ошибок панели приборов начнется, если вы нажмете на эту клавишу еще раз. На дисплее буду появляться различные коды, расшифровать которые вы сможете в таблице ниже;
- Когда диагностика завершена, вы можете провести сброс данных об ошибках. Нажимаем и держим клавишу сброса дневного пробега примерно 5 секунд.
Неисправности датчика кислорода и коды ошибок
Из возможных поломок лямбда — зонда можно выделить такие: потеря чувствительности, неработающий подогрев. Как правило, бортовой компьютер не покажет вам поломку, если проблема в потере чувствительности. Другое дело, если оборвалась цепь подогрева — тогда неисправность будет зафиксирована.
- Ошибка Р1115 — в цепи нагрева произошла поломка
- Ошибка Р1102 — на нагревателе кислорода низкое сопротивление
- Ошибка Р0141 — на втором датчике произошла поломка нагревателя
- Ошибка Р0140 — произошел обрыв датчика номер два
- Ошибка Р0138 — второй датчик сигнализирует о завышенном уровне сигнала
- Ошибка Р0137 — второй датчик сигнализирует о пониженном уровне сигнала
- Ошибка Р0136 — произошло замыкание «на массу» второго датчика
- Ошибка Р0135 — вышел из строя нагреватель на первом датчике
- Ошибка P0134 — у первого датчика отсутствует сигнал
- Ошибка Р0133 — первый датчик медленно отвечает на запрос
- Ошибка Р0132 — мало кислорода в системе, сигнал на высоком уровне на первом датчике
- Ошибка Р0131 — много кислорода в системе, сигнал на низком уровне на первом датчике
- Ошибка Р0130 — первый датчик подает неправильные сигналы
Расшифровка ошибок
Каждый код состоит из пяти символов: Р 0 1 4 0. Про четвертый и пятый символ скажем сразу – они указывают на порядковый номер ошибки. Теперь стоит рассмотреть подробнее, из чего состоят коды
Первый символ может меняться, в зависимости от системы автомобиля:
- Р – неисправности в работе силовой установки, также символ обозначает дефекты в автоматической коробке.
- U – искать неисправность необходимо в узле взаимодействия между системными блоками.
- B – дефекты в работе кузовных систем, к которым относятся электроподъемники, подушки безопасности и т.д.
- C – датчики ходовой части зафиксировали неисправность в системе шасси.
Переходим ко второму символу:
- 3 – резерв.
- 2 и 1 – коды, выставленные производителем.
- 0 – общий код для бортовой диагностики (OBD-II).
Третий символ указывает автомобилисту на тип поломки:
- 1 и 2 – говорят о дефектах в работе топливного узла или появлении неисправностей при подаче воздуха.
- 3 – поломки в узле зажигания.
- 4 – обозначает вспомогательный контроль.
- 5 – в режиме холостого хода некоторые узлы работают некорректно.
- 6 – электронный блок или его цепи.
- 7 и 8 – дефекты в работе коробки передач.
Замена датчика кислорода
Если возникает какая—либо поломка, датчик нужно заменить. Можно попробовать сделать это самостоятельно. Рассмотрим ситуацию замены лямбда-зонда на ВАЗе 2114:
- Машину ставим на эстакаду или загоняем на яму и снимаем защиту мотора (для замены датчика с нейтрализатором).
- Ищем провода от датчика кислорода, и по ним идем к самим датчикам, стоят они на катализаторе (первый до нейтрализатора, второй после).
На остальных моделях машин замена датчика будет происходить идентично.
Проблемы при замене
При замене старый датчик может прикипеть к трубе. В этом случае действуйте так:
- Щедро полейте wd — 40 и пробуйте открутить
- Включаем двигатель, нагреваем выхлопную систему и откручиваем датчик
- Пробуем нагреть (соблюдая осторожность) сам датчик и открутить его
- Несильно обстучите молотком и пробуйте открутить заново
- Если не помогает, попробуйте «термоудар». На хорошо разогретый датчик вылейте холодную воду. Попробуйте снова открутить.
Цена на датчик кислорода
Цена на датчик кислорода будет зависеть от региона и модели. Колеблется она от 1000 до 3000 р. Покупайте лямбда—зонд в специализируемых магазинах и только с гарантией.
Причины поломки датчика кислорода
- На корпус датчика попала охлаждающая, либо тормозная жидкость
- В используемом топливе большое содержание свинца
- Сильный перегрев датчика, вызванный неочищенным топливом (засорение фильтров очистки)
- Датчик просто выработал свой ресурс
- Механическое повреждение датчика во время движения автомобиля.
Вышедший из строя датчик скажется на работе автомобиля в целом и повлечет за собой дополнительные проблемы. Но по ним Вы сможете сразу определить возможную поломку датчика и провести своевременную его замену.
Сопутствующие проблемы при выходе из строя датчика кислорода
- Автомобиль стал потреблять больше топлива, чем обычно
- Автомобиль стал двигаться рывками
- Двигатель стал работать нестабильно
- Нарушилась нормальная работа катализатора
- При проверке на токсичность выхлопных газов — результат дает завышенные показатели.
В завершение хочется дать совет: чтобы в будущем избежать изложенных проблем — следите за работоспособностью лямбда-зонда. Проверяйте его состояние через каждые пять — десять тысяч километров пробега.
Как убрать ошибку лямбда-зонда, когда горит датчик
11.07.2017
Если горит ошибка лямбда-зонда, то срок службы его окончен или имеется неисправность в соединениях. Прибор нормально функционирует первые 80 тыс. км, затем возможен выход из строя. Максимальный пробег составляет не более 150 тыс. км. Безболезненно отключить датчик кислорода можно, только стоит помнить о том, что ЭБУ не сможет скорректировать угол опережения зажигания и момент впрыска топлива в камеры сгорания.
Если на автомобиле предусмотрен лямбда-зонд, то это означает, что без него двигатель не сможет нормально работать. По крайней мере, с «родной» прошивкой (топливной картой), так как в алгоритме заложена корректировка работы мотора по показаниям датчика кислорода.
Горит ошибка лямбда-зонда: причины и диагностика
Если датчик кислорода пришел в негодность, появляются такие симптомы:
- При работе двигателя на холостом ходу ощущается «троение», будто один цилиндр не функционирует. Но прежде чем грешить на лямбда-зонд, удостоверьтесь, что система зажигания работает в штатном режиме.
- Заметное увеличение расхода бензина — до 12 л/100 км и больше.
- Наблюдаются провалы во время ускорения, нестабильная динамика, падение мощности двигателя.
- На приборной панели горит знак ошибки двигателя.
Если при ремонте ГБЦ не использовалась паста притирочная для клапанов, то такие симптомы тоже могут выскочить. Ремонт необходимо выполнять максимально качественно.
В случае выхода из строя датчика «CHECK ENGINE» может и не высвечиваться. Все ошибки датчика кислорода представлены в таблице:
| Код ошибки | Подробное описание |
| Р0130 | От датчика кислорода поступает неверный сигнал или его вовсе нет |
| Р0131 | Низкий уровень сигнала |
| Р0133 | Отклик от датчика кислорода слишком долгий |
| Р0134 | Нет отклика |
| Р0135 | Поломка нагревательного элемента ДК |
| Р0136 | Замыкание в цепи заземления второго датчика кислорода |
| Р0137 | Низкий уровень сигнала второго ДК |
| Р0138 | Высокий уровень сигнала второго ДК |
| Р0140 | Обрыв второго датчика |
| Р0141 | Перегрев нагревательной спирали на втором ДК |
| Р1102 | Низкое сопротивление устройства считывания сигнала или его отсутствие |
| Р1115 | Неисправность цепи нагрева датчика |
При появлении последней (Р1115) ошибки все вышеперечисленные симптомы начинают проявляться. Эта ошибка лямбда-зонда считается самой распространенной на большей части автомобилей.
Устранение неисправностей
Убрать ошибку лямбда-зонда можно при помощи диагностических сканеров после устранения причины. При необходимости можно купить новый датчик и прибор для диагностики в интернет-магазине TopDetal.ru. Выбор широкий и цены ниже, чем на рынке. Если вы заправились некачественным топливом, то придется разбавлять его нормальным и убирать ошибку после того, как в баке окажется хороший бензин.
При обрыве контактов в цепи нагревателя нужно выявить место и провести спайку. Если нужно, то зачистите контакты наждачной бумагой и WD-40. Если на корпусе лямбда-зонда появился нагар, необходимо провести чистку. Важное условие — нельзя применять наждачную бумагу. Лучше использовать жидкости, разъедающие ржавчину и не оставляющие на поверхности налет.
Возврат к списку
Приведенная ниже таблица включает коды дефектов, которые связаны с кислородным датчиком .
В случае возникновения одного из указанных выше кодов дефектов необходимо обратить внимание на внешний вид кислородного датчика и особенно жгутов проводки .
Список точек для осмотра :
— Жгуты проводки кислородных датчиков повреждены или имеют обрыв
— Нарушена герметичность жгута проводки
— Коррозия контактов разъема
— Наличие влаги в разъеме
— Корпус кислородного датчика поврежден
Вот несколько примеров с фотографиями
Корпус кислородного датчика поврежден :
В этих двух случаях кислородный датчик должен быть заменен .
Обрыв или порез жгута :
В этих двух случаях кислородный датчик должен быть заменен .
В случае действительного наличия кода дефекта, но при отсутствии видимых повреждений кислородного датчика, необходимо выполнить физические измерения двух основных характеристик кислородного датчика :
— Проверка регулирования состава смеси
— Нагревательный элемент, который обеспечивает подогрев кислородного датчика, действительно нагрет и обеспечивает корректный сигнал
Измерение сопротивления нагревательного элемента не позволяет устранить сомнения в работоспособности кислородного датчика . Таким образом, необходимо проверить сигнал кислородного датчика и особенно его колебания с помощью мультиметра .
Измерение осуществляется на всех датчиках на контактах 4 и 3 (черный провод — «плюс», а серый провод — «масса»)
Выполняемые измерения :
— Для кислородных датчиков BOSCH и NTK на контактах двух белых проводов (контакты 1 и 2)
— Для кислородных датчиков DELPHI между белым и фиолетовыми проводами (контакты 1 и 2)
Измерение производится в соответствии с процедурой, описанной ниже :
— При выключенном зажигании отключить разъем кислородного датчика
— Подключить щупы мультиметра к контактам разъема кислородного датчика
— Снова подключить кислородный датчик
— Дать двигателю поработать на частоте вращения 2000 мин-1 в течение 2 минут
— Выполнить дорожное испытание, пока двигатель еще не остыл.
— Нажать до упора на педаль акселератора
Ожидаемыми результатами являются: :
— Напряжение на кислородном датчике должно колебаться в пределах 0…1 В
— Напряжение на кислородном датчике должно быть близким к значению 1 В при нажатии на педаль акселератора до упора
— Напряжение на кислородном датчике должно быть близким к нулю при отпускании педали акселератора
Сопротивление нагревательного элемента измеряется омметром при комнатной температуре детали между контактами 1 и 2 разъема кислородного датчика .
Измерение производится в соответствии с процедурой, описанной ниже :
— При выключенном зажигании отключить разъем кислородного датчика
— Подключить щупы омметра к контактам разъема кислородного датчика
— Подключение омметра к контактам «плюс» и «минус» нагревательного элемента
— Чтение значений сопротивления нагревательного элемента
Рекомендуемые значения зависят от изделия и являются следующими :
отсюда
Прежде чем поговорить об устройстве, работе и диагностике лямбда- зонда, обратимся к некоторым особенностям работы топливной системы. Нам поможет в этом эксперт журнала, Федор Александрович Рязанов, диагност с большим стажем работы, руководитель курсов обучения диагностов в компании «ИнжКар».
Современный автомобилист хочет владеть мощным, но в тоже время экономичным автомобилем. У экологов другое требование – минимальное содержание вредных веществ в выхлопе машины. И в данных вопросах интересы автомобилистов и экологов в итоге совпадают. И вот почему.
Известно, что когда двигатель не сжигает все топливо, расход горючего возрастает, растут затраты и на эксплуатацию автомобиля. Мощность двигателя (или ДВС) в условиях неполного сгорания топлива неизбежно падает, а крутящий момент снижается. Одновременно с этим увеличивается уровень вредных веществ в выхлопе автомобиля.
В этой связи одной из основных задач современного автомобилестроения является максимально полное сжигание топливной смеси в двигателе.
На сжигание смеси прямым образом влияет ее состав. Идеальной ситуацией является стехиометрический состав топлива. Говоря более простым языком, должна быть соблюдена пропорция – на 14,7 кг воздуха должен приходиться 1 кг топлива. Именно такое соотношение позволяет оптимально использовать и то, и другое. Владелец автомобиля получает больший крутящий момент и, как следствие, — адекватное ускорение автомобиля, равномерную работу двигателя во всех режимах работы. Также падает расход топлива, и автомобиль перестает загрязнять окружающую среду.
Отклонения от правильного состава топливной смеси – богатая и бедная смесь. Богатая топливная смесь образуется, когда в цилиндрах мало кислорода, но много топлива, которое, конечно же, из-за недостатка кислорода, полностью сгореть не сможет. Следовательно, автомобиль, работающий на богатой смеси, будет больше расходовать топливо, а избыток несгоревшего топлива, в этом случае, охладит камеру сгорания, мощность двигателя при этом будет падать, несгоревшое топливо попадет в атмосферу, загрязняя ее.
Другая ситуация: двигатель получает обедненную топливную смесь. В этом случае топливо в цилиндрах будет сгорать не полностью из-за недостатка топлива. Об экономичности, ради которой и разрабатывались такие двигатели, в этом случае также придется забыть. Ведь бедная смесь плохо горит, и это автоматически приводит к падению крутящего момента. Водителю приходится больше нажимать на газ, что в свою очередь, ведет к перерасходу топлива.
Таким образом, понятно, что со всех аспектов только стехиометрия топливной смеси (пропорция 14,7/1) является самым оптимальным режимом работы двигателя. И, конечно же, автомобиль, который только-только сошел с конвейера, обычно, укладывается во все рамки этого критерия. Но и «заводская» настройка может отличаться от идеала. Более того, в процессе эксплуатации автомобиля неизбежно наступает износ некоторых компонентов, датчики, отвечающие за настройку топливной системы, могут терять точность настроек. В итоге состав топливной смеси все больше уходит от идеальных показателей.
В этом случае как раз и необходим лямбда- зонд, он фиксирует количество кислорода в выхлопе автомобиля. И если в выхлопе окажется большое количество кислорода, это «сигнализирует» о бедной топливной смеси и, наоборот, если в выхлопе нет кислорода, это указывает на то, что смесь стала богатой. А мы уже выяснили, что и в том, и в другом случае уменьшается мощность двигателя, растет расход топлива, снижается экологичность выхлопа. Задача лямбда-зонда как раз и заключается в том, чтобы скорректировать эти отклонения.
Возьмем в качестве примера такую ситуацию: в топливной системе засорились форсунки, их производительность снизилась, смесь стала обедненной. Лямба-зонд фиксирует этот факт, а блок управления топливной системой реагирует на эту информацию и «доливает» немного топлива в цилиндры. Так происходит корректировка возникающих отклонений с учетом показаний этого датчика.
Таким образом, основное назначение лямбда- зонда заключается в том, чтобы компенсировать неизбежно возникающие в процессе эксплуатации автомобиля отклонения в составе топливной смеси.
Однако нужно понимать, что лямбда-зонд как таковой не является панацеей от всех бед, он лишь позволяет вернуть состав топливной смеси в состояние стехиометрии. Но это не устранение дефектов, а только их компенсация.
Вернемся к нашим форсункам. При загрязненных форсунках нарушается эффективность распыления бензина, топливо распыляется крупными каплями, испаряются они с трудом. И система топливоподачи рассчитывает тот объем топлива, который необходим для достижения состояния стехиометрии, для этого фиксируются показания датчика расхода воздуха. Однако если бензин в системе выпрыскивается крупными каплями, его пары полностью не смешиваются с воздухом, часть паров сгорает, а часть капель бензина попросту вылетает в выхлопную трубу. Лямбда-зонд трактует такую ситуацию как бедную смесь, а датчик топливной системы, который «не видит» отдельные капли бензина, добавляет топлива, чтобы привести смесь в состояние стехиометрии. Но в этом случае, резко повышается расход топлива.
Поэтому для работы лямбда-зонда важен не фактор того, как система справляется с выводом смеси на стехиометрию, а фактор того, какой «ценой» ей удается это сделать.
Рассмотрим осциллограмму работы лямбда- зонда. Датчик сам по себе не может отличить состояние стехиометрии от состояния богатой топливной смеси, так как и в том, и в другом случае кислорода в выхлопе нет. При отсутствии кислорода в топливе блок управления (ЭБУ – электронный блок управления) немного уменьшает количество подаваемого в цилиндр топлива. Как следствие, в выхлопе появляется кислород.
И в этом случае показания лямбда-зонда находятся ниже отметки 0,4 В, что для датчика является признаком того, что топливная смесь обеднела (LEARN). При низких показателях лямбда-зонда (ниже 0,4 В), блок управления увеличивает подачу топлива на несколько процентов, смесь становится богатой и показания датчика достигают уровня выше 0,6В. ЭБУ воспринимает это как признак того, что в топливной системе находится богатая смесь (RICH). Подача топлива уменьшается, показания лябда-зонда падают, цикл повторяется — состав смеси начинает колебаться. В такт изменению состава смеси меняются показания лямбда-зонда. Такие колебания ЭБУ понимает как нормальное явление, указывающее на то, что состав топливной смеси находится в зоне стехиометрии.
Вспомним также, что в катализаторе автомобиля обязательно есть цирконий, этот металл способен накапливать кислород. И в фазе бедной смеси кислород запасается в катализаторе, а в фазе богатой смеси он расходуется. В результате на выходе топливной смеси катализатор дожигает все ее остатки.
На холостом ходу такие колебания возникают с частотой одно колебание примерно в одну секунду. Время такого переключения – еще один важный показатель для лямба-зонда. В нашем случае (см. осциллограмму, Рис. 1) время переключения составило 88 мс, при этом нормой является – 120 мс.
Если переключение длится долго, как в случае нашей осциллограммы (см. осциллограмму, Рис. 2) – 350 мс, да к тому же такая ситуация повторяется многократно, блок управления выдаст ошибку: «замедленная реакция лямбда-зонда».
Величины, при которых появляется эта ошибка, определяются, главным образом, настройками программного обеспечения блока управления.
Таким образом, для диагностики по лямбда-зонду необходимо изучить фазы переключения датчика. И если на осциллограмме появится хотя бы одно переключение с низкого показания на высокое (максимальное – 1В, минимальное – 0В), это значит, что лямбда-зонд работает исправно. Исправный датчик делает примерно одно переключение в секунду. Напомним, что в алгоритме работы блока управления о бедной смеси «сигналят» показания лямбда-зонда ниже 0,4В, а о богатой – выше 0,6 В. Поэтому оценить состояние топливной системы автомобиля можно и по работе датчика. В нашем случае (см. осциллограмму, Рис. 3) блоку управления удалось скомпенсировать все дефекты и вывести стехиометрию.
Вернемся к примеру с загрязненными форсунками. При обедненной смеси показания лямбда-зонда падают ниже 0,4В. Блок управления добавляет топлива до того момента, когда смесь станет богатой. Отметим, что в этом случае блок управления «самостоятельно» отклонился от установленных заводом-изготовителем в его карте параметров. Величину отклонения он записывает в своей памяти как топливную коррекцию (fuel trime). Предельно допустимые показатели топливной коррекции для большинства современных автомобилей составляют ±20-25%. Коррекция в «плюс» означает, что блоку пришлось добавлять топлива, коррекция в «минус» — наоборот, убавлять.
Допустим, неисправность носит долговременный характер: блок управления уже дошел до предела топливной коррекции, загорается код ошибки — «Превышение пределов топливной коррекции». Стерев код, исправить такой дефект нельзя, а наличие этой неисправности повлечет за собой перерасход топлива. Стоит отметить, что уже на 15% топливной коррекции обнаруживаются проблемы: автомобиль почти не едет, но расходует большое количество топлива.
То есть важно помнить, что показатель топливной коррекции и работа лямбда-зонда – это комплексный параметр, он указывает на наличие дефекта, но не указывает конкретную причину, которую придется найти и устранить на автосервисе.
И немного об особенностях строения лямбда-зонда. Такой датчик имеет циркониевую колбочку, которая одной стороной помещена в выхлопные газы. Цирконий уникальный материал, так как сквозь него может проходить кислород. Ион кислорода, «прилипая» к атомам циркония, движется по ним, при этом на циркониевом колпачке возникает напряжение. И если все идет в штатном порядке, то диффузия ионов кислорода осуществляется равномерно, и напряжение на обкладках колбочки составляет 1В. Если в выхлопе появляется кислород, диффузия невозможна, и напряжение в этом случае равно 0В. Вместо циркония в лямбда-зондах может использоваться окись титана. Отличие циркониевого лямбда-зонда от титанового заключается в том, что первый вырабатывает напряжение, а другой – меняет свое сопротивление (в переделах от 0 до 5В), и ему нужна схема, которая переводит меняющееся сопротивление в напряжение.
Слой платины на колбочке поверх циркония позволяет снять с него напряжение, играет роль катализатора, дожигает бензин и несгоревший кислород. Все ухудшается при использовании некачественного топлива, а также топливных присадок, которые в прямом смысле закупоривают слой платины и циркония, и зонд выходит из строя. Однако в этом случае, если у зонда нет физических повреждений, обычная промывка вернет его в рабочее состояние. «Современный бич» – это добавки антидетонационных присадок в топливо. До недавнего времени в качестве присадки использовался ферроцент — опасное вещество, которое мы окрестили «красная смерть» за ее красный оттенок, а также за способность быстро выводить из строя свечи, лямбда-зонды и катализатор», — отмечает Федор Александрович. Зонд может «замерзнуть» в высоком или в низком положении, то есть или в фазе богатой, или в фазе бедной смеси. И в этом случае датчик достигнет пределов топливной коррекции и прекратит попытки выравнивать состав смеси до стехиометрии.
Диагностику состояния системы топливоподачи начинаем с подключения сканера к автомобилю. Отсутствие кода «Превышение пределов топливной коррекции» еще не говорит об отсутствии дефектов в системе топливоподачи. Необходимо в потоке данных (Data Stream) убедиться в наличии колебаний лямбда-зонда (стехиометрия достигнута), а также по величине топливной коррекции оценить, какой ценой она достигнута.
Подводя итог, еще раз отметим, что при проверке лямбда-зонда необходимо обращать внимание на колебания датчика, если они есть, датчик исправен; если же система лямбда регулирования не совершает колебаний, это может указывать или на неисправность лямбда-зонда или на бедную или богатую топливную смесь. То есть сначала надо проверить сами датчики. Для этого нужно принудительно обогатить или обеднить смесь, чтобы получить колебания лямбды и убедиться в том, что он исправен.
Рассмотренные выше лямбда-зонды носят название «скачковые». Т.е. они указывают на то, есть кислород в выхлопе или нет. Но все более ужесточающиеся требования к экологии заставили производителей разработать датчики, которые способны не только работать по принципу «Да-Нет», но и определять процент кисло- рода в выхлопе. Такие датчики получили название «широкополосные датчики кислорода».
Принципы их работы и особенности диагностики автомобиля по показаниям широкополосных лямбда-зондов будут рассмотрены в следующих публикациях.
МНЕНИЕ
Максим Пастухов, технический специалист компании «ДЕНСО Рус»: «Практика показывает, что основными причинами выхода из строя лямбда зондов являются: 1. Загрязнение лямбда-зонда продуктами сгорания топлива. Фактически это присадки, которые используются для повышения октанового числа бензина, устранения детонации или для других целей. Также на это влияет степень очистки топлива. Присадки, сера и парафины «закупоривают» проводящий слой лямбда-зонда, и он «слепнет». Блок управления переводит двигатель в аварийный режим, и мы видим на приборной панели значок «Проверьте двигатель». Кстати, от вышеописанных вещей страдают также свечи зажигания, клапаны, катализатор и др. компоненты двигателя. Имеет смысл комплексно подходить к ремонту, если лямбда-зонд вышел из строя. 2. Агрессивная смесь, которой посыпают наши дороги. Она разъедает изоляцию проводов и сами провода. Мы для защиты от этого используем двойную изоляцию проводов, а также прячем место сварки проводов с датчиком внутрь лямбда-зонда».
09.04.2014 г.
Написать комментарий
Ваше Имя:
Ваш комментарий:
Внимание: HTML не поддерживается! Используйте обычный текст.
Оценка: Плохо
Хорошо
Введите код, указанный на картинке:
