Сомнительная заправка, плохой бензин, «чек» на панели — стандартный и быстрый путь к замене кислородного датчика. Про лямбда-зонд слышали многие автомобилисты, но мало кто разбирался, за что именно он отвечает и почему так легко выходит из строя. Рассказываем про датчик кислорода — «обоняние» двигателя.
Название датчика происходит от греческой буквы λ (лямбда), которая обозначает коэффициент избытка воздуха в топливно-воздушной смеси. Для полного сгорания смеси соотношение воздуха с топливом должно быть 14,7:1 (λ=1). Такой состав топливно-воздушной смеси называют стехиометрическим — идеальным с точки зрения химической реакции: топливо и кислород в воздухе будут полностью израсходованы в процессе горения. При этом двигатель произведёт минимум токсичных выбросов, а соотношение мощности и расхода топлива будет оптимальным.
Если лямбда будет <1 (недостаток воздуха), смесь станет обогащённой; при лямбде >1 (избыток воздуха) смесь называют обеднённой. Чересчур богатая смесь — это повышенный расход топлива и более токсичный выхлоп, а слишком бедная смесь грозит потерей мощности и нестабильной работой двигателя.
Зависимость мощности и расхода топлива от состава смеси
Из графика видно, что при λ=1 мощность двигателя не пиковая, а расход топлива не минимален — это лишь оптимальный баланс между ними. Наибольшую мощность мотор развивает на слегка обогащённой смеси, но расход топлива при этом возрастает. А максимальная топливная эффективность достигается на слегка обеднённой смеси, но ценой падения мощности. Поэтому задача ЭБУ (электронного блока управления) двигателя — корректировать топливно-воздушную смесь исходя из ситуации: обогащать её при холодном пуске или резком ускорении, и обеднять при равномерном движении, добиваясь оптимальной работы мотора во всех режимах. Для этого блок управления ориентируется на показания датчика кислорода.
Датчиков в современном двигателе великое множество. С помощью различных сенсоров ЭБУ замеряет температуру забортного воздуха и его поток, «видит» положение дроссельной заслонки, отслеживает детонацию и положение коленвала — словом, внимательно следит за воздухом «на входе» и показателями работы мотора, регулируя подачу топлива для создания оптимальной смеси в цилиндрах.
Схема лямбда-коррекции двигателя
Лямбда-зонд показывает, что же получилось «на выходе», замеряя количество кислорода в выхлопных газах. Другими словами, кислородный датчик определяет, оптимально ли работает мотор, соответствуют ли расчёты ЭБУ реальной картине и нужно ли вносить в них поправки. Основываясь на данных с лямбда-зонда, ЭБУ вносит соответствующие коррекции в работу двигателя и подготовку топливно-воздушной смеси.
Датчик кислорода установлен в выпускном коллекторе или приёмной трубе глушителя двигателя, замеряя, сколько несгоревшего кислорода находится в выхлопных газах. На многих автомобилях есть ещё один лямбда-зонд, расположенный после каталитического нейтрализатора выхлопа — для контроля его работы.
Если у двигателя две головки блока (V-образники, «оппозитники»), то удваивается количество выпускных коллекторов и катализаторов, а значит и лямбда-зондов — у современной машины может быть и 4 кислородных датчика.
Классический лямбда-зонд порогового типа — узкополосный — работает по принципу гальванического элемента. Внутри него находится твёрдый электролит — керамика из диоксида циркония, поэтому такие датчики часто называют циркониевыми. Поверх керамики напылены токопроводящие пористые электроды из платины. Будучи погружённым в выхлопные газы, датчик реагирует на разницу между уровнем кислорода в них и в атмосферном воздухе, вырабатывая на выходе напряжение, которое считывает ЭБУ.
Циркониевый элемент лямбда-зонда приобретает проводимость и начинает работать только после прогрева до температуры 300 °C. До этого ЭБУ двигателя действует «вслепую» согласно топливной карте, без обратной связи от кислородного датчика, что повышает расход топлива при прогреве двигателя и количество вредных выбросов. Чтобы быстрее задействовать лямбда-зонд, ему добавляют принудительный электрический подогрев. Кислородные датчики с подогревом внешне отличаются увеличенным количеством проводов: у них 3–4 жилы против 1–2 у обычных датчиков.
В названии узкополосного датчика кроется его недостаток — он способен замерять количество кислорода в выхлопе в достаточно узком диапазоне. ЭБУ может корректировать смесь по его показаниям только в некоторых режимах работы мотора (холостой ход, движение с постоянной скоростью), что не отвечает современным требованиям по экономичности и экологичности двигателей. Для более точных замеров в широком диапазоне используют широкополосный лямбда-зонд (A/F-сенсор), который также называют датчиком соотношения «воздух-топливо» (Air/Fuel Sensor). Обычно к нему подходят 5–6 проводов, хотя бывают и исключения.
Внешне «широкополосник» похож на обычный датчик кислорода, но внутри есть отличия. Благодаря специальным накачивающим ячейкам эталонный лямбда-коэффициент газового содержимого датчика всегда равен 1, и генерируемое им напряжение постоянно. А вот ток меняется в зависимости от количества кислорода в выхлопных газах, и ЭБУ двигателя считывает его в реальном времени. Это позволяет электронике быстрее и точнее корректировать смесь, добиваясь её полного сгорания в цилиндрах.
Почему до сих пор производят узкополосные датчики? Во-первых, для старых автомобилей, где A/F-сенсоры не применялись. Во-вторых, из-за особенностей «широкополосника» его нельзя устанавливать после катализатора, где он быстро выходит из строя. А контролировать работу катализатора как-то надо. Поэтому в современных двигателях ставят два лямбда-зонда разного типа: широкополосный (управляющий) — в районе выпускного коллектора, а узкополосный (диагностический) — после катализатора.
Основная причина поломок кислородных датчиков — некачественный бензин: свинец и ферроценовые присадки оседают на чувствительном элементе датчика, выводя его из строя. На состояние лямбда-зонда влияет и нестабильная работа двигателя: при пропусках зажигания от старых свечей или пробитых катушек несгоревшая смесь попадает в выхлопную систему, где догорает, выжигая и катализатор, и датчики кислорода. Приговорить датчик также может попадание в цилиндры антифриза или масла.
Самый очевидный признак неисправности лямбда-зонда — индикатор Check Engine на приборной панели. Считав код ошибки с помощью сканера или самодиагностики, можно проверить, какой именно датчик вышел из строя, если их несколько. Иногда всё дело в повреждённой проводке датчика — с проверки цепи и стоит начать поиск поломки.
Но далеко не всегда проблемный лямбда-зонд зажигает «Чек»: иногда он не ломается полностью, а медленно умирает, давая при этом ложные показания, из-за чего ЭБУ двигателя неверно корректирует состав смеси. В этом случае нужно ориентироваться на косвенные признаки — ухудшение работы двигателя.
Проблемы с датчиком кислорода нарушают всю систему обратной связи и лямбда-коррекции, вызывая целый букет неисправностей. Прежде всего, это увеличение расхода топлива и токсичности выхлопа, снижение мощности и нестабильный холостой ход. Если вовремя не заменить лямбда-зонд, следом выйдет из строя каталитический нейтрализатор, осыпавшись из-за перегрева от обогащённой смеси.
Цена на оригинальные датчики кислорода вряд ли обрадует автомобилистов, но все лямбда-зонды работают по единому принципу, что позволяет без труда подобрать замену. Главное, чтобы соответствовал типа датчика (широкополосный/узкополосный), количество проводов и резьбовая часть. В продаже есть универсальные кислородные датчики без разъёма, которые можно использовать на десятках моделей автомобилей — подобрать и купить лямбда-зонд не составляет проблемы.
Чтобы избежать проблем с кислородными датчиками, следите за состоянием двигателя, заправляйтесь качественным топливом и регулярно выполняйте компьютерную диагностику, которая позволит выявить неисправности на ранней стадии.
Согласно строгому определению, лямбда-зонд или кислородный датчик – это устройство, оценивающее концентрацию кислорода в отработавших выхлопных газах. Казалось бы, зачем "мозгам" двигателя знать, что вылетает наружу? Очень просто – чтобы приготовить оптимальную топливно-воздушную смесь и снизить токсичность выхлопных газов.
Название "лямбда-зонд" не случайно происходит от греческой литеры "лямбда" (λ) – в автомобилестроении она обозначает коэффициент избытка воздуха в топливно-воздушной смеси (соотношении топлива и воздуха). Когда ее состав оптимален – а таким принято считать 14,7 кг воздуха к 1 кг топлива – то коэффициент избытка воздуха равен единице, а смесь считается стехиометрической и обеспечивает полное сгорание топлива. В зависимости от коэффициента существует три вида топливно-воздушной смеси – это упомянутая выше оптимальная стехиометрическая, "богатая" с избытком топлива (в данном случае λ < 1) и "бедная" с не оптимально большим содержанием воздуха (λ > 1).
Если датчик увидел наличие свободного кислорода, не вступившего в реакцию, то это означает, что топлива должно быть больше. В противном случае, когда воздуха наоборот мало, требуется сократить подачу горючего.
Двигатели способны работать не только на оптимальной топливно-воздушной смеси, но также на "богатой" или "бедной" – все зависит от целей и задач, к которым относится динамика, экономичность и снижение вредных выбросов. Наименьшее потребление топлива и чистота выхлопа будет при лямбде, равной единице, а на обогащенной смеси двигатель будет развивать оптимальную мощность. Отметим, что заметные отклонения от стехиометрической смеси могут привести к поломкам как выпускной системы, так и двигателя. Раз уж зашел разговор об идеальной топливно-воздушной пропорции, то следует отметить следующее. Двигатель нечасто работает на стехиометрической смеси, но при этом постоянно стремиться к ней. Удерживать "идеальный" состав длительное время невозможно, поскольку на смесеобразование влияет масса факторов. Таким образом, электронный блок управления постоянно регулирует его, удерживая в условно оптимальных рамках.
Лямбда-зонд находится в выпускном тракте (проще говоря, он вкручен в систему) и соседствует с каталитическим нейтрализатором. У современных автомобилей кислородный датчик установлен как перед ним (называется верхний лямбда-зонд), так и на выходе катализатора (нижний лямбда-зонд). Конструктивно они идентичны, но выполняют несколько разные замеры. Так, верхний датчик отслеживает, сколько кислорода содержится в отработавших газах. Сигнал с него отправляется в электронный управляющий блок двигателя и тот считывает характеристики топливно-воздушной смеси – проще говоря, понимает, стехиометрическая ли она, обогащенная или обедненная. В зависимости от результата, происходит корректировка объемов подаваемого в цилиндры топлива для приготовления смеси с оптимальным составом. Что касается нижнего кислородного датчика, то он нужен для контроля работы каталитического нейтрализатора и более точной корректировки. Отметим, что в стародавние времена гораздо менее строгих экологических норм нижние лямбда-зонды не применялись.
Наиболее популярны устройства на основе диоксида циркония. Выглядят они как металлический стержень, конец которого скруглен, с проводом. Непосредственно с выхлопными газами контактирует наружный электрод (для этого в защитном кожухе предусмотрены отверстия), в то время как с атмосферой взаимодействует внутренний. Между ними как раз и находится двуокись циркония или твердый электролит. Оба электрода имеют платиновое напыление. Есть и нагревательный элемент, который призван как можно скорее выводить лямбда-зонд на высокую рабочую температуру в районе 300 °С.
Датчик работает в крайне неблагоприятных тяжелых условиях, находясь в потоке горячих отработавших газов. Водитель узнает о неисправности и дело не в загоревшейся контрольной лампе Check Engine на приборной панели. Выход лямбда-зонда из строя сопровождается увеличением расхода топлива, неустойчивой работой двигателя на холостых оборотах и снижением мощности, а также характерным "бензиновым" запахом из выхлопной трубы – резким и "токсичным". В общем, автомобиль подаст сигнал.
Причины неисправностей кислородного датчика редко провоцируются механическими повреждениями – все-таки он сравнительно неплохо защищен. Наиболее часто лямбда-зонд требует замены из-за износа в процессе эксплуатации, либо загрязнения или обрыва электрической цепи нагревательного элемента. Прикончить датчик может некачественное топливо, технические проблемы, например, сгорание масла из-за плохого состояния маслосъемных колец или антифриз в топливе. Правда, в этом случае проблемы с лямбда-зондом будут наименьшей из сложностей. Бывает, что он работает с перебоями из-за электрического питания и окисления контактов, что отражается на топливно-воздушной смеси и, соответственно, поведении автомобиля.
Как видите, неисправность кислородного датчика не только делает езду на автомобиле проблематичной, но в ряде ситуаций способна повлечь за собой другие поломки. Поменять датчик можно самостоятельно, если до него получиться добраться. Перед этим следует обесточить автомобиль и снять с датчика колодку. Дальше – самое интересное: далеко не всегда удается выкрутить прикипевший лямбда-зонд с первого раза, поэтому следует проявить осторожность, чтобы не сломать. Если вывернуть удалось, то не забудьте перед установкой нового очистить резьбу в выпускной системе.
В то время как автомобильная промышленность погружалась в технологии, я был типичным школьником, который заботился только о машинах, которые я мог себе позволить, что в то время не было чем-то новым. чем железо середины 70-х.
Единственным языком, который я знал, был язык карбюраторов, распределительных валов, коллекторов и хот-родов, и когда я рос в студенческом городке, я думал, что лямбда — это братство. За несколько коротких лет, когда я поступил и в авторемонтную отрасль, и в технический колледж, я понял, что мне нужно многому научиться.
Внезапно мне пришлось изучать технологии, что требовало прежде всего изучения терминологии. Датчики кислорода (O2) были для меня новинкой, а добавление термина «лямбда» сделало все это сложным. В конце концов я понял, что на самом деле это не так, но я также научился не запутываться во всем этом чрезмерно техническом жаргоне.
С точки зрения технического специалиста мне нужно было понять, как все устроено, а не переделывать их, поэтому вот что я узнал о датчиках O2, и я обещаю, что не буду использовать слово «лямбда»… по крайней мере, для какое-то время.
Датчики O2 имеют простую функцию. Они генерируют напряжение, и их работа в автомобильном контексте заключается в обеспечении переменного выходного напряжения в зависимости от количества кислорода в выхлопных газах. Определение количества кислорода в выхлопных газах позволяет современным системам управления двигателем рассчитывать эффективность процесса сгорания и регулировать подачу топлива для поддержания правильного соотношения воздух/топливо.
Итак, как они это делают? Принципиальной является электрохимическая реакция, катализатором которой является разница между количеством кислорода в воздухе, которым мы дышим, по сравнению с количеством кислорода в выхлопных газах. Чтобы получить «внешнюю» пробу воздуха, некоторые датчики O2 имеют приспособления, позволяющие воздуху попадать в корпус датчика; другие имеют запечатанный образец внутри.
Одним из важных факторов работы датчика O2 является тепло. Суть в том, что они не могут давать точный сигнал, пока не прогреются. Пока кислородный датчик не прогреется, компьютер будет запускать двигатель в режиме, называемом разомкнутым контуром. Все это означает, что он работает с предварительно запрограммированными параметрами, но это также означает, что он работает неэффективно, поскольку еще не использует критические данные от датчика O2, необходимые для регулировки соотношения воздух/топливо.
Когда датчик O2 прогревается, компьютер двигателя переключается в режим работы с обратной связью, то есть теперь он регулирует соотношение воздух/топливо на основе входных данных, которые он получает от датчиков. Поскольку это так важно для выбросов, чем быстрее прогревается датчик O2, тем лучше. Расположение или размещение в выхлопе влияет на то, как быстро они прогреваются, но двумя самыми важными факторами являются добавление встроенных нагревателей и более высокие обороты холостого хода при холодном двигателе.
Высокие обороты также важны для прогрева каталитического нейтрализатора, так как они также не работают эффективно, пока не прогреются. Но хватит об этом. Давайте двигаться дальше.
Итак, у вас есть представление о том, что и когда делает датчик O2. Пришло время бросить гаечный ключ в работу. Есть еще один датчик, называемый датчиком соотношения воздух/топливо (AFR). Датчик AFR также называется (или прозван) широкополосным датчиком O2. В конечном итоге они делают одно и то же, и до этого момента в статье не стесняйтесь менять термин O2 на AFR.
В основном они выглядят одинаково и крепятся одинаково. Мы часто называем их датчиками O2, и никто не зацикливается на этом, потому что они достаточно близко. Однако датчики AFR имеют другие рабочие параметры, поскольку они имеют более широкий диапазон и могут предоставлять более точную информацию компьютеру автомобиля. Они просто являются более точной версией датчика O2.
Тот факт, что они работают по-разному, очевидно, важен для диагностики, но не менее важен с точки зрения замены. Единственной приемлемой заменой является датчик, предназначенный для конкретного автомобиля в точном месте на автомобиле. Датчик O2 не будет работать вместо датчика AFR или наоборот. На некоторых автомобилях также установлены датчики обоих типов, что делает более важным подтверждение того, какой датчик заменяется.
Большинство современных автомобилей имеют по два датчика на каждом ряду двигателя. Встроенный движок имеет только один банк (за исключением пары странных аномалий, с которыми вы можете столкнуться), а любой движок с V-конфигурацией имеет два банка. Когда вы продаете датчик O2 или AFR, вам необходимо знать местоположение, обозначенное как «Ряд 1, датчик 1», «Ряд 1, датчик 2», «Ряд 2, датчик 1» и т. д.
Кратко коснемся работы. В идеале мы хотели бы, чтобы двигатель всегда работал с идеальным соотношением воздух/топливо (называемым стехиометрическим соотношением). В реальном мире это невозможно из-за постоянно меняющихся параметров работы двигателя, поэтому лучшее, что мы можем сделать, — это позволить компьютеру двигателя вносить постоянные корректировки.
Датчик O2 (не датчик AFR) может отправлять только базовые сигналы напряжения богатой или обедненной смеси. Когда он посылает любой сигнал, блок управления реагирует и регулирует топливную смесь. Так, например, если он увидит богатый сигнал, он будет продолжать обеднять смесь, пока не увидит обедненный сигнал. Как только он увидит бедный сигнал, он начнет обогащать смесь, пока не увидит богатый сигнал. Все это, конечно, происходит очень быстро, и на осциллографе нормальная работа O2 будет выглядеть как постоянная форма сигнала в диапазоне от примерно 0,2 вольта (бедный сигнал) до примерно 0,8 вольта (богатый сигнал). Пока среднее значение между высокими и низкими показаниями составляет около 0,45 вольта (450 милливольт), мы знаем, что датчик работает правильно, а блок управления способен поддерживать правильную топливную смесь.
Датчик AFR работает совместно с блоком управления за счет протекания тока. Текущий поток меняет направление на обогащенную или обедненную, и когда смесь достигает стехиометрического соотношения, текущий поток прекращается. Датчик AFR также увеличивает или уменьшает текущий поток (в любом направлении) прямо пропорционально изменению богатого или бедного состояния. Это предоставляет блоку управления гораздо больше информации, позволяя ему лучше прогнозировать и контролировать топливную смесь.
На осциллографе нормальная работа аналогична работе датчика O2, но напряжение может варьироваться в диапазоне от 0 до 5 вольт. Более низкое напряжение указывает на богатый сигнал, тогда как более высокое напряжение указывает на
сигнал обедненной смеси.
Возможно, я восполнил пробел слишком большого количества технической информации, но это еще больше знаний, которыми вы можете поделиться со своим клиентом и использовать в своих интересах, объясняя важность качественного датчика. Несомненно, вас также спросят о двух вещах. Во-первых, как определить, что датчик неисправен; и два, советы по замене.
Диагностика датчика может быть затруднена, когда дело доходит до использования осциллографа, прежде всего потому, что требуется большой опыт, чтобы привыкнуть к чтению осциллограмм. Итак, вот хороший способ подойти к этому, когда ваш клиент спрашивает.
Вообще говоря, клиент, покупающий датчик O2, почти всегда пытается «починить» индикатор «Проверить двигатель» из-за кода датчика O2. Если сохраненный код связан с нагревателем датчика, диагностика должна быть легкой. Блок управления обеспечивает питание и заземление нагревателя, а проблемы с проводкой очень распространены. Проверьте наличие питания и заземления на проводах разъема датчика. Если он у вас есть, нагреватель датчика неисправен, и датчик необходимо заменить. Если его нет, то проблема с проводкой.
Если код связан с работой датчика, это может быть неисправный датчик, неисправная проводка или другая проблема, например, утечка вакуума или негерметичная форсунка. Вы должны быть осторожны с ошибочным диагнозом, поэтому будет справедливо порекомендовать вашему клиенту профессионально диагностировать проблему. Однако фактом является то, что датчики O2 и AFR со временем изнашиваются.
Поскольку мы знаем, что это химическая реакция, которая заставляет их работать, подумайте об этом как об обычном автомобильном аккумуляторе. Происходит химическая реакция для выработки электричества в батарее, и со временем способность к этой химической реакции уменьшается. То же самое верно для датчика O2 или AFR. Они просто изнашиваются. Не бойтесь рекомендовать их в зависимости от возраста.
Датчики O2 и AFR также являются очень чувствительными электронными устройствами, и они могут быть повреждены охлаждающей жидкостью, моторным маслом, неподходящим топливом или силиконом и герметиками, которые небезопасны для их использования, поэтому остерегайтесь других внешних возможностей, которые могут
испортить их.
Если вас спросят об установке, вот несколько советов. Все датчики, O2 или AFR, имеют размер 22 миллиметра. Существует множество различных разъемов для датчика O2, которые позволяют снимать датчик, не повреждая жгут проводов. Это действительно важно только в том случае, если вы снимаете датчик для доступа к другому ремонту.
Если датчик неисправен, можно не беспокоиться о проводах. Отрежьте их у датчика и используйте 22-миллиметровый ключ или головку. Самое распространенное, что происходит во время замены, это то, что вы выламываете датчик, поворачиваете его примерно на четверть оборота, и он блокируется. На этом этапе вы должны набраться терпения и позволить проникающему маслу проникнуть внутрь, а затем медленно перемещать датчик вперед и назад, пока не сможете его удалить.
Повреждение резьбы является обычным явлением, но его почти всегда можно исправить с помощью нарезного инструмента или метчика. Большинство новых датчиков поставляются с небольшим количеством противозадирного покрытия на резьбе, но если нет, используйте для установки высокотемпературное противозадирное покрытие.
Я знаю, что обещал не использовать слово «L», но для протокола: лямбда — это числовое представление стехиометрического соотношения, которое само по себе является ссылкой на воздух/топливо соотношение. Большинству из нас известно 14,7:1 — стехиометрическое соотношение бензина, необходимое для полного сгорания или для полного сгорания всего топлива без остатка воздуха. Сложность заключается в том, что стехиометрическое соотношение для альтернативных видов топлива отличается.
Другими словами, не все виды топлива требуют соотношения 14,7:1 для правильного сгорания. E85, например, имеет стехиометрическое соотношение 9.77:1 для правильного сгорания. Значение лямбда для идеального стехиометрического соотношения, независимо от типа топлива, равно 1,00. По сути, это просто другой масштаб, например, использование метрической системы вместо дробной. Использование значения лямбда стало более популярным в последние годы, в первую очередь из-за интереса к послепродажному тюнингу автомобилей. Многие тюнеры используют лямбда просто для согласованности, но вы должны быть осторожны. Некоторые блоки управления используют лямбда-номера, некоторые — стехиометрические, поэтому, когда вы находитесь на этом уровне, вам просто нужно знать, с чем вы имеете дело.
Лямбда-зонд определяет остаточное содержание кислорода в выхлопных газах и подает на блок управления двигателем электрический сигнал для регулирования соотношения воздух-топливо. Прокрутите эту страницу и узнайте о вариантах, принципах их работы, методах проверки и важной информации о правильной замене лямбда-зондов.
Оптимальное сгорание необходимо для обеспечения идеальной скорости преобразования каталитического нейтрализатора. В случае бензинового двигателя это достигается при соотношении воздух-топливо 14,7 кг воздуха на 1 кг топлива (стехиометрическая смесь). Эта оптимальная смесь обозначается греческой буквой λ (лямбда). Лямбда используется для выражения соотношения воздуха между теоретической потребностью в воздухе и фактическим подаваемым потоком воздуха:
λ = расход подаваемого воздуха : теоретический расход воздуха = 14,7 кг : 14,7 кг = 1
достичь своей рабочей температуры как можно быстрее. В настоящее время лямбда-зонды оснащены подогревом датчика. Это означает, что датчики также могут быть установлены вдали от двигателя.
Преимущество:
Больше не подвергаются высокой тепловой нагрузке. Нагрев датчика позволяет им достигать своей рабочей температуры за короткий период, сводя к минимуму время, в течение которого лямбда-регулирование неактивно. Чрезмерное охлаждение предотвращается в режиме холостого хода, когда температура выхлопных газов не такая высокая. Лямбда-зонды с подогревом имеют меньшее время отклика, что положительно сказывается на скорости регулирования.
С появлением EOBD необходимо также контролировать работу каталитического нейтрализатора. Для этого за каталитическим нейтрализатором установлен дополнительный лямбда-зонд. Это используется для определения способности каталитического нейтрализатора накапливать кислород.
Зонд после каталитического нейтрализатора выполняет те же функции, что и датчик перед каталитическим нейтрализатором. Амплитуды лямбда-зондов сравниваются в блоке управления. Амплитуды напряжения нижнего датчика очень малы из-за способности каталитического нейтрализатора накапливать кислород. Чем ниже накопительная емкость каталитического нейтрализатора, тем выше амплитуды напряжения выходного датчика из-за повышенного содержания кислорода.
Высоты амплитуд на выходном датчике зависят от фактической накопительной емкости каталитического нейтрализатора, которая варьируется в зависимости от нагрузки и скорости. Таким образом, при сравнении амплитуд зонда учитываются условия нагрузки и скорость. Если амплитуды напряжения обоих датчиков остаются примерно одинаковыми, достигнута накопительная емкость каталитического нейтрализатора, т.е. через старение.
Неисправный датчик Lambda может вызвать следующие симптомы:
Существует несколько причин, по которым может возникнуть неисправность:
Существует ряд типичных неисправностей лямбда-зонда, которые происходят часто. В следующем списке показаны причины диагностированных неисправностей:
| Диагностированные неисправности | Причина0177 | Несгоревшее масло попало в выхлопную систему, напр. из-за неисправных поршневых колец или маслосъемных колпачков |
|---|---|---|
| Неправильный впуск воздуха, отсутствие эталонного воздуха | Неправильно установлен зонд, отверстие для эталонного воздуха заблокировано | |
| Повреждение из-за перегрева | Температура выше 950 °C из-за неправильного зажигания точечный или клапанный люфт | |
| Плохой контакт на штекерных контактах | Окисление | |
| Interrupted cable connections | Poorly routed cables, abrasion points, rodent bites | |
| Lack of ground connection | Oxidation, corrosion at the exhaust system | |
| Mechanical damage | Excessive tightening torque | |
| Химическое старение | Очень часто короткие маршруты | |
| Отложения свинца | Использование этилированного топлива |
Автомобили, оборудованные системой самодиагностики, могут обнаруживать неисправности, возникающие в цепи управления, и сохранять их в памяти неисправностей. Обычно это отображается через контрольную лампу двигателя. После этого память неисправностей может быть считана диагностическим прибором для диагностики неисправностей. Однако более старые системы не могут определить, связана ли эта неисправность с неисправным компонентом или, например, с неисправностью. неисправность кабеля. В этом случае механик должен провести дополнительные испытания.
В рамках EOBD контроль лямбда-зонда расширен за счет включения следующих пунктов:
Для диагностики сигналов лямбда-зонда блок управления использует форму частоты сигнала.
Для этого блок управления рассчитывает следующие данные:
Как правило, перед каждой проверкой необходимо проводить визуальный осмотр, чтобы убедиться в отсутствии повреждений кабеля или разъема. Выхлопная система не должна иметь утечек.
Для подключения измерительного прибора рекомендуется использовать переходной кабель. Также необходимо следить за тем, чтобы лямбда-регулирование не было активным в некоторых рабочих состояниях, напр. при холодном пуске до достижения рабочей температуры и при полной нагрузке.
Тестер выхлопных газов
Одним из самых быстрых и простых тестов является измерение с помощью анализатора выбросов четырех газов.
Испытание проводится так же, как предписанное испытание на выбросы выхлопных газов. Когда двигатель прогрет до рабочей температуры, ложный воздух подключается как переменная возмущения путем снятия шланга. Из-за изменения состава отработавших газов также изменяется значение лямбда, которое рассчитывается и отображается прибором для проверки отработавших газов. Система смесеобразования должна определить это по определенному значению и скорректировать в течение определенного времени (60 секунд, как в тесте на выбросы выхлопных газов). Если возмущающая переменная удаляется, значение лямбда должно быть уменьшено до исходного значения.
В качестве основного принципа следует соблюдать спецификации для подключения переменных помех и значения лямбда производителя.
Однако этот тест может только определить, работает ли лямбда-регулирование. Электрический тест невозможен. При этой процедуре существует риск того, что современные системы управления двигателем регулируют смесь за счет точного определения нагрузки, так что λ = 1, несмотря на то, что лямбда-контроль не работает.
Мультиметр
Для проверки следует использовать только высокоимпедансные мультиметры с цифровым или аналоговым дисплеем.
Мультиметры с малым внутренним сопротивлением (в основном аналоговые приборы) перегружают сигнал лямбда-зонда и могут привести к его выходу из строя. Из-за быстро меняющегося напряжения сигнал лучше всего изображается аналоговым устройством.
Мультиметр подключается параллельно сигнальной линии (черный кабель, см. принципиальную схему) лямбда-зонда. Диапазон измерения мультиметра устанавливается на 1 В или 2 В. После запуска двигателя на дисплее появляется значение от 0,4 до 0,6 В (опорное напряжение). При достижении рабочей температуры двигателя или лямбда-зонда фиксированное напряжение начинает чередоваться между 0,1 В и 0,9 В.V.
Для получения безупречных результатов измерения скорость вращения двигателя должна составлять ок. 2500 об/мин. Это гарантирует достижение рабочей температуры зонда даже в системах с необогреваемым лямбда-зондом. Если в режиме холостого хода температура отработавших газов недостаточна, существует опасность того, что необогреваемый датчик остынет и сигнал перестанет формироваться.
Схема сигнала лямбда-зонда
Сигнал лямбда-зонда лучше всего отображается с помощью осциллографа. Что касается измерения мультиметром, то основным условием является то, что двигатель или лямбда-зонд должны быть прогреты до рабочей температуры.
Осциллограф подключен к сигнальной линии. Устанавливаемый диапазон измерений зависит от используемого осциллографа. Если устройство имеет автоматическое обнаружение сигнала, его следует использовать. Для ручной настройки установите диапазон напряжения 1–5 В и время 1–2 секунды.
Частота вращения двигателя снова должна быть прибл. 2500 об/мин.
Переменное напряжение отображается на дисплее в виде синусоидальной формы. По этому сигналу можно оценить следующие параметры:
Тестер лямбда-зондов
Различные производители предлагают для тестирования специальные тестеры лямбда-зондов. В этом устройстве функция лямбда-зонда отображается с помощью светодиодов.
Подобно мультиметру и осциллографу, он подключается к сигнальной линии пробника. Как только зонд достигает рабочей температуры и начинает работать, светодиоды начинают загораться попеременно – в зависимости от соотношения воздух-топливо и кривой напряжения (0,1–0,9 В) зонда.
Здесь все спецификации по настройкам измерительного прибора для измерения напряжения относятся к датчикам из диоксида циркония (датчикам скачков напряжения). Для диоксида титана диапазон измерения напряжения меняется на 0–10 В, при этом измеряемые напряжения чередуются в пределах 0,1–5 В.
В качестве основного принципа необходимо соблюдать указания производителя. Наряду с электронной проверкой состояние защитной трубки элемента зонда может свидетельствовать о функциональной способности:
Можно проверить внутреннее сопротивление и напряжение питания нагревательного элемента.
Для этого отсоедините разъем от лямбда-зонда. Со стороны лямбда-зонда с помощью омметра измерьте сопротивление на обоих кабелях нагревательного элемента. Оно должно быть между 2 и 14 Ом. Со стороны автомобиля используйте вольтметр для измерения напряжения питания. Должно быть напряжение > 10,5 В (бортовое напряжение).
| Number of cables | Cable colour | Connection |
|---|---|---|
| 1 | Black | Signal (ground via housing) |
| 2 | Черный | Сигнал Заземление |
| Number of cables | Cable colour | Connection |
|---|---|---|
| 3 | Black 2 x white | Signal (ground via housing) of heating element |
| 4 | Black 2 x белый Серый | Сигнал, нагревательный элемент, заземление |
| Количество кабелей | Цвет кабеля | Соединение | ||
|---|---|---|---|---|
| 4 | HEATING WHITE BLACK ЖЕЛТА | HATTINGING BLACK YULL | HEATING Yellow | . |
| 4 | Черный 2 x белый Серый | Нагревательный элемент (+) Нагревательный элемент (-) Сигнал (-) Сигнал (+) | 9017
Насколько полезна эта статья для вас?
Совершенно бесполезно
Очень полезно
Расскажите, пожалуйста, что вам не понравилось.
Для получения бесплатного информационного бюллетеня HELLA TECH WORLD.
Ваш отзыв**
Капча*
Большое спасибо. Но прежде чем ты уйдешь.
Подпишитесь на нашу бесплатную рассылку новостей HELLA TECH WORLD, чтобы получать последние технические видеоролики, советы по ремонту автомобилей, информацию о курсах обучения, сведения о маркетинговых кампаниях и советы по диагностике.
Благодарим вас за интерес к новостному бюллетеню HELLA TECH WORLD - для автомастерских!
На указанный вами адрес электронной почты будет отправлено уведомление.
Обратите внимание: Ваша подписка будет завершена только после того, как вы подтвердите получение этого электронного письма.
Это делается для того, чтобы никто не мог подписаться на вас по ошибке.
Ваша личная информация хранится и обрабатывается исключительно с целью отправки информационного бюллетеня. Ни при каких обстоятельствах ваши данные не будут переданы третьим лицам.
Дополнительная информация о конфиденциальности.
Благодарим вас за интерес к новостному бюллетеню HELLA TECH WORLD – для автомастерских!
На указанный вами адрес электронной почты будет отправлено уведомление.
Обратите внимание: Ваша подписка будет завершена только после того, как вы подтвердите получение этого электронного письма.
Это делается для того, чтобы никто не мог подписаться на вас по ошибке.
Ваша личная информация хранится и обрабатывается исключительно с целью отправки информационного бюллетеня. Ни при каких обстоятельствах ваши данные не будут переданы третьим лицам.
Дополнительная информация о конфиденциальности.
Вы уже подписаны
Ваш адрес электронной почты ожидает подтверждения
Неверный новый адрес электронной почты. Новый адрес электронной почты недействителен. Подписчик не обновлен
Неверный адрес электронной почты. Адрес электронной почты отсутствует или имеет неправильный формат.
Проблема со статусом электронной почты
Процесс регистрации не запущен.
Ошибка:
Для получения бесплатного информационного бюллетеня HELLA TECH WORLD.
Благодарим вас за интерес к новостному бюллетеню HELLA TECH WORLD - для автомастерских!
На указанный вами адрес электронной почты будет отправлено уведомление.
Обратите внимание: Ваша подписка будет завершена только после того, как вы подтвердите получение этого электронного письма.
Это делается для того, чтобы никто не мог подписаться на вас по ошибке.
Ваша личная информация хранится и обрабатывается исключительно с целью отправки информационного бюллетеня. Ни при каких обстоятельствах ваши данные не будут переданы третьим лицам.
Дополнительная информация о конфиденциальности.
Благодарим вас за интерес к новостному бюллетеню HELLA TECH WORLD – для автомастерских!
На указанный вами адрес электронной почты будет отправлено уведомление.
Обратите внимание: Ваша подписка будет завершена только после того, как вы подтвердите получение этого электронного письма.
Это делается для того, чтобы никто не мог подписаться на вас по ошибке.
Ваша личная информация хранится и обрабатывается исключительно с целью отправки информационного бюллетеня.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
