logo1

logoT

 

Осциллограмма датчика кислорода


Проверка датчика кислорода с помощью осциллографа.

Обучение

Проверка датчика кислорода с помощью осциллографа.
  • Датчики кислорода. Описание работы.
  • Сборник осциллограмм датчика кислорода.

Датчик кислорода устанавливается в потоке отработавших газов двигателя и служит для определения наличия кислорода в отработавших газах. Когда двигатель работает на обогащённой топливо-воздушной смеси, уровень содержания кислорода в отработавших газах понижен, при этом датчик генерирует сигнал высокого уровня напряжением 0,65…1,0V. При поступлении сигнала высокого уровня от датчика кислорода, блок управления двигателем начинает уменьшать длительность впрыска топлива, тем самым обедняя топливо-воздушную смесь. Когда двигатель работает на обеднённой топливо-воздушной смеси, уровень содержания кислорода в отработавших газах повышен, при этом датчик генерирует сигнал низкого уровня напряжением 40…200mV. При поступлении сигнала низкого уровня от датчика кислорода, блок управления двигателем начинает увеличивать длительность впрыска топлива, тем самым обогащая топливо-воздушную смесь. Таким образом, по сигналу от датчика кислорода блок управления двигателем корректирует длительность впрыска топлива так, что состав топливо-воздушной смеси оказывается максимально близким к стехиометрическому (идеальное соотношение воздух/топливо).

Исправный датчик кислорода начинает работать только после прогрева чувствительного элемента до температуры не ниже 350°С. Существуют одно-, двух-, трёх- и четырёх-проводные двухуровневые циркониевые датчики кислорода BOSCH. Одно- и двух-проводные датчики кислорода устанавливаются в выпускном коллекторе двигателя максимально близко к выпускным клапанам газораспределительного механизма и прогреваются до рабочей температуры за счёт высокой температуры отработавших газов. Трёх- и четырёх-проводные датчики кислорода прогреваются до рабочей температуры за счёт встроенного электрического нагревательного элемента и могут быть установлены на значительном расстоянии от выпускных клапанов газораспределительного механизма двигателя.

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 датчика кислорода.

Осциллограмма напряжения выходного сигнала исправного датчика кислорода BOSCH. Двигатель работает на холостом ходу. Частота переключения сигнала составляет ~1,2Hz.

Проверка выходного сигнала датчика.

Измерение напряжения выходного сигнала датчика кислорода блок управления двигателем производит относительно сигнальной “массы” датчика. Сигнальная “масса” двух- и четырёх-проводных датчиков кислорода BOSCH выведена через отдельный провод (провод серого цвета идущий от датчика) на разъём датчика. Сигнальная “масса” одно- и трёх- датчиков кислорода 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” датчика кислорода в большинстве случаев так же соединена с “массой” автомобиля. Встречаются блоки управления двигателем, где провод сигнальной “массы” датчика кислорода подключен не к “массе” автомобиля, а к источнику опорного напряжения. В таких системах, измерение напряжения выходного сигнала датчика кислорода блок управления двигателем производит относительно источника опорного напряжения, к которому подключен провод сигнальной “массы” датчика кислорода.

Для просмотра осциллограммы напряжения выходного сигнала датчика кислорода, разъём осциллографического щупа должен быть подключен к любому из аналоговых входов №1-4 USB Autoscope II, 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).

Схема подключения к датчику кислорода BOSCH (на основе оксида циркония).
1 – точка подключения чёрного зажима типа “крокодил” осциллографического щупа;
2 – точка подключения пробника осциллографического щупа.

В окне программы “USB Осциллограф”, необходимо выбрать подходящий режим отображения, в данном случае “Управление => Загрузить настройки пользователя => Lambda”.

Когда лямбда-зонд прогревается до рабочей температуры, его выходное электрическое сопротивление значительно снижается, и он приобретает способность отклонять опорное напряжение, поступающее от блока управления двигателем через резистор с постоянным электрическим сопротивлением. В большинстве блоков управления двигателем, значение опорного напряжения равно 450mV. Такой блок управления двигателем считает датчик кислорода готовым к работе только после того, как вследствие прогрева датчик приобретает способность отклонять опорное напряжение в диапазоне более чем ±150…250mV.

Осциллограмма напряжения выходного сигнала исправного датчика кислорода BOSCH. Пуск прогретого до рабочей температуры двигателя. Время прогрева лямбда-зонда до рабочей температуры равно ~30S.

Опорное напряжение на сигнальном проводе датчика кислорода некоторых блоков управления двигателем может иметь другое значение. Например, для блоков управления производства Ford оно равно 0V, а для блоков управления двигателем производства Daimler Chrysler – 5V.

Типовые неисправности.

Низкая частота переключения выходного сигнала датчика кислорода указывает на увеличенный диапазон отклонения состава топливо-воздушной смеси от стехиометрического.

Осциллограмма напряжения выходного сигнала неисправного датчика кислорода BOSCH. Двигатель работает на холостом ходу. Частота переключения сигнала занижена и составляет ~0,6Hz.

Снижение частоты переключения выходного сигнала датчика кислорода 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 датчика кислорода 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 датчика кислорода уменьшается. Стареющий датчик кислорода 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 датчик кислорода 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 датчика кислорода BOSCH. Двигатель работает на холостом ходу. Переключения выходного сигнала отсутствуют.

Напряжение выходного сигнала стареющего датчика кислорода при работе двигателя на холостом ходу становится почти стабильным, его значение становится близким опорному напряжению 300…600mV.

 

Поделиться ссылкой:

Обучение

Схемы

Untitled Document

Untitled Document

Методика проверки датчика кислорода (лямбда-зонд).

Здесь приведены несколько быстрых и доступных процедур, которые могут помочь Вам проверить большинство из датчиков кислорода разных типов. Самое лучшее время для этого – очередное ТО.

Следующие симптомы указывают на неисправность датчика кислорода:
  • Рывки, дергание и (или) неровная работа двигателя.
  • Ухудшение топливной экономичности.
  • Несоответствие нормам токсичности
  • Преждевременный выход из строя катализатора.
Вам потребуется следующее оборудование:
  • Тест на богатую смесь:
    • Отсоедините датчик кислорода от колодки и подключите к вольтметру.
    • Увеличьте обороты до 2500.
    • Искусственно увеличьте содержание бензина в горючей смеси с помощью устройства для обогащения горючей смеси таким образом, чтобы обороты двигателя поднялись на 200 об/мин. Или, если Вы имеете автомобиль с электронным впрыском, вы можете вытащить, а потом вставить, вакуумную трубку из регулятора давления топлива в магистрали. (отключение вакуумной трубки вызывает увеличение давления в топливной магистрали)
    • Если вольтметр быстро покажет напряжение 0. 9 В, то датчик кислорода работает правильно. Но если вольтметр реагирует медленно или если уровень сигнала остановился на позиции 0.8 В, датчик подлежит замене.
  • Тест на бедную смесь:
    • Сымитируйте подсос воздуха через, например, вакуумную трубку РД.
    • Если показания вольтметра быстро ( менее чем за 1 сек.) упадут ниже 0.2 В, то кислородный датчик правильно реагирует на обеднение смеси. Если скорость изменения сигнала низкая или уровень остается выше 0.2 В, датчик подлежит замене.
  • Тест динамических режимов:
    • Подсоедините снова кислородный датчик к разъему системы впрыска.
    • Подсоедините параллельно разъему вольтметр.
    • Восстановите нормальную работу системы впрыска
    • Установите обороты двигателя в пределах 1500.
    • Показания вольтметра должны плавать вокруг 0.5 В. Если это не так – датчик кислорода подлежит замене.

Что следует предпринять:
Если в процессе диагностики были выявлены случаи возникновения проблем с кислородным датчиком, или какой либо из тестов указывает на его неисправность,  не откладывайте решение этой проблемы в долгий ящик. Это чревато выходом из строя катализатора.

Помните также, что правильная работа датчика кислорода возможна только при достижении им рабочей температуры в 350`C . Это следует учитывать при проведении испытаний. Таким образом, обратная связь в системах впрыска начинает работать не ранее чем через 2.5 минуты после холодного старта двигателя (может быть сокращено для некоторых типов датчиков с мощным подогревом).

Метод проверки с помощью осциллографа:

Подсоедините переходник и запустите двигатель на частоте 2000 об/мин. для того, чтобы датчик кислорода оставался горячим в течение всего цикла измерений. Не отсоединяйте колодку датчика во избежание нарушения полного цикла обратной связи  в системе впрыска топлива.

Подсоедините осциллограф к сигнальному проводу датчика кислорода. Будьте внимательны , имеются датчики с подогревом (трех или четырехпроводные). В этом случае подключаться надо к сигнальному проводу. Осциллограф покажет вам осциллограммы работы вашего датчика и даст представление о уровнях сигналов в сигнальной цепи.

  • До проведения измерений проверьте масштаб, проставленный на измерительном инструменте. Он должен быть правильным.

Правильно работающий датчик кислорода покажет вам сигнал, изменяющийся в пределах от 0.2В до 0.9В в зависимости от содержания кислорода в потоке выхлопных газов. Установите горизонтальную развертку на осциллографе таким образом, чтобы можно было отличить промежуток времени в 300 мСек. Если время переключения сигнала превышает 300 мсек, датчик должен быть заменен.

  • Очень важно, чтобы датчик в момент измерения вышел на свою рабочую температуру (350-800`С), в противном случае измерения окажутся неадекватными.

В заключение хочется сказать, что без именно быстрой реакции датчика кислорода, управляющее устройство впрыска не может точно дозировать подачу топлива в двигатель. "Медленный" датчик приводит к загрязнению окружающей среды и сокращению пробега между техническим обслуживанием.
Следует также придерживаться рекомендаций завода-изготовителя по интервалам замены датчика кислорода в вашем авто.

В случае возникновения затруднений при замене датчика кислорода используйте следующий инструмент фирмы BOSCH: OTC 7189 Oxygen Sensor Wrench или Snap-On 56150 Oxygen Sensor Wrench (Crowfoot type).

P. S. Маленький комментарий.
Данный текст является переводом официальной бумаги. Написана эта бумага для работников автосервисов, обладающих необходимым оборудованием и знаниями. Если Вы не уверены в том, что поняли о чем идет речь и для чего это нужно - не стоит пытаться воспроизвести тесты не имея под рукой соответствующего оборудования.

Исходный текст: Профессор

Сайт создан в системе uCoz

КАК ДИАГНОСТИРОВАТЬ И ЗАМЕНИТЬ


Дом, Библиотека по ремонту автомобилей, автозапчасти, аксессуары, инструменты, руководства и книги, автомобильный блог, ссылки, указатель


Ларри Карли, авторское право AA1Car.com, 2022 г.

Компьютеризированные системы управления двигателем полагаются на входные данные от различных датчиков для регулирования производительности двигателя, выбросов и других важных функций. Датчики должны предоставлять точную информацию, иначе могут возникнуть проблемы с управляемостью, повышенный расход топлива и проблемы с выбросами.

Кислородный датчик является одним из ключевых датчиков в этой системе. Его часто называют датчиком «O2», потому что O2 — это химическая формула кислорода (атомы кислорода всегда путешествуют парами, а не поодиночке). Его также можно назвать датчиком кислорода с подогревом h3O2, потому что он имеет внутреннюю цепь нагревателя для доведения датчика до рабочей температуры после холодного запуска.

Первый датчик O2 был представлен в 1976 году на Volvo 240. Автомобили Калифорнии получили их следующим в 1980, когда правила выбросов Калифорнии требовали более низких выбросов. Федеральные законы о выбросах сделали датчики O2 практически обязательными для всех автомобилей и легких грузовиков, выпущенных с 1981 года. И теперь, когда существуют правила OBD-II (автомобили 1996 года и новее), многие автомобили теперь оснащены несколькими датчиками O2, а некоторые даже четырьмя!

Датчик O2 установлен в выпускном коллекторе для контроля количества несгоревшего кислорода в выхлопе, когда выхлоп выходит из двигателя. Мониторинг уровня кислорода в выхлопных газах — это способ измерения топливной смеси. Он сообщает компьютеру, горит ли топливная смесь богатой (меньше кислорода) или обедненной (больше кислорода).

На относительное обогащение или обеднение топливной смеси может влиять множество факторов, в том числе температура воздуха, температура охлаждающей жидкости двигателя, атмосферное давление, положение дроссельной заслонки, поток воздуха и нагрузка на двигатель. Существуют и другие датчики для контроля этих факторов, но датчик O2 является основным монитором того, что происходит с топливной смесью. Следовательно, любые проблемы с датчиком O2 могут вывести из строя всю систему.

КОНТУР ОБРАТНОЙ СВЯЗИ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ ТОПЛИВА

Компьютер использует вход кислородного датчика для регулирования состава топливной смеси, что называется «контуром регулирования с обратной связью». Компьютер получает сигналы от датчика O2 и реагирует изменением топливной смеси. Это приводит к соответствующему изменению показаний датчика O2. Это называется работой «замкнутого контура», потому что компьютер использует вход датчика O2 для регулирования топливной смеси. Результатом является постоянное переключение от богатой смеси к обедненной, что позволяет каталитическому нейтрализатору работать с максимальной эффективностью, сохраняя при этом среднюю общую топливную смесь в надлежащем балансе для минимизации выбросов. Это сложная установка, но она работает.

При отсутствии сигнала от датчика О2, как в случае первого запуска холодного двигателя (или отказа датчика 02), ЭБУ заказывает фиксированную (неизменную) богатую топливную смесь. Это называется работой «разомкнутого контура», поскольку для регулирования состава топливной смеси не используется входной сигнал от датчика O2.

Если двигатель не переходит в замкнутый контур, когда датчик O2 достигает рабочей температуры, или выходит из замкнутого контура из-за потери сигнала датчика O2, двигатель будет работать на слишком богатой смеси, что приведет к увеличению расхода топлива и выбросов. Неисправный датчик охлаждающей жидкости также может помешать системе перейти в замкнутый контур, поскольку компьютер также учитывает температуру охлаждающей жидкости двигателя при принятии решения о переходе в замкнутый контур.

КАК РАБОТАЕТ КИСЛОРОДНЫЙ ДАТЧИК

Датчик O2 работает как миниатюрный генератор и вырабатывает собственное напряжение, когда нагревается. Внутри вентилируемой крышки на конце датчика, который ввинчивается в выпускной коллектор, находится циркониевая керамическая колба. Колба покрыта снаружи пористым слоем платины. Внутри колбы находятся две полоски платины, которые служат электродами или контактами.

Внешняя часть колбы подвергается воздействию горячих газов в выхлопных газах, в то время как внутренняя часть колбы выходит наружу через корпус датчика во внешнюю атмосферу. Кислородные датчики старого типа на самом деле имеют небольшое отверстие в корпусе, через которое воздух может попасть в датчик, но новые кислородные датчики «дышат» через свои проводные разъемы и не имеют вентиляционного отверстия. Трудно поверить, но крошечное пространство между изоляцией и проводом обеспечивает достаточно места для просачивания воздуха в датчик (по этой причине никогда не следует использовать смазку на разъемах датчика O2, поскольку она может блокировать поток воздуха). . Вентиляция датчика через провода, а не через отверстие в корпусе, снижает риск попадания грязи или воды, которые могут загрязнить датчик изнутри и привести к его выходу из строя.

Разница в уровнях кислорода между выхлопными газами и наружным воздухом внутри датчика вызывает протекание напряжения через керамическую колбу. Чем больше разница, тем выше показания напряжения.

Кислородный датчик обычно выдает примерно до 0,9 В, когда топливная смесь богата и в выхлопных газах мало несгоревшего кислорода. Когда смесь бедная, выходное напряжение датчика падает примерно до 0,2 вольта или меньше. Когда воздушно-топливная смесь сбалансирована или находится в точке равновесия примерно 14,7 к 1, датчик будет показывать около 0,45 вольта.


Когда ЭБУ получает сигнал обогащения (высокое напряжение) от датчика O2, он обедняет топливную смесь, чтобы уменьшить напряжение обратной связи датчика. Когда показания датчика O2 становятся обедненными (низкое напряжение), компьютер снова реверсирует, что приводит к обогащению топливной смеси. Это постоянное перескакивание топливной смеси вперед и назад происходит с разной скоростью в зависимости от топливной системы. Скорость перехода самая низкая на двигателях с карбюраторами с обратной связью, обычно один раз в секунду при 2500 об/мин. Двигатели с впрыском через дроссельную заслонку несколько быстрее (2-3 раза в секунду при 2500 об/мин), а двигатели с многоточечным впрыском - самые быстрые (5-7 раз в секунду при 2500 об/мин).

Датчик кислорода должен быть горячим (около 600 градусов или выше), прежде чем он начнет генерировать сигнал напряжения, поэтому многие датчики кислорода имеют небольшой нагревательный элемент внутри, чтобы помочь им быстрее достичь рабочей температуры. Нагревательный элемент также может предотвратить слишком сильное охлаждение датчика во время длительного простоя, что может привести к тому, что система вернется в разомкнутый контур.

Датчики O2 с подогревом

используются в основном в новых автомобилях и обычно имеют 3 или 4 провода. Старые однопроводные датчики O2 не имеют нагревателей. При замене датчика O2 убедитесь, что он того же типа, что и оригинальный (с подогревом или без подогрева)

ДАТЧИКИ O2 И OBD II

Начиная с нескольких автомобилей 1994 и 1995 годов, а также всех автомобилей 1996 года и новее, количество кислородных датчиков на двигатель удвоилось. Второй датчик кислорода теперь используется после каталитического нейтрализатора для контроля эффективности работы нейтрализатора. На двигателях V6 или V8 с двойным выхлопом это означает, что можно использовать до четырех датчиков O2 (по одному на каждый ряд цилиндров и по одному после каждого нейтрализатора).


Управление подачей топлива с обратной связью EFI использует входные данные датчика O2 для управления топливной смесью.

Система OBD II предназначена для контроля за выбросами двигателя. Это включает в себя отслеживание всего, что может привести к увеличению выбросов. Система OBD II сравнивает показания датчиков O2 уровня кислорода до и после нейтрализатора, чтобы определить, снижает ли нейтрализатор содержание загрязняющих веществ в выхлопных газах. Если показания уровня кислорода практически не изменяются, это означает, что преобразователь не работает должным образом. Это приведет к включению индикаторной лампы неисправности (MIL).


ДИАГНОСТИКА КИСЛОРОДНОГО ДАТЧИКА

Датчики O2

удивительно прочны, учитывая рабочую среду, в которой они работают. Но датчики O2 изнашиваются и в конечном итоге должны быть заменены.

Производительность датчика O2 имеет тенденцию к снижению с возрастом, поскольку загрязняющие вещества накапливаются на наконечнике датчика и постепенно снижают его способность генерировать напряжение. Этот вид износа может быть вызван различными веществами, попадающими в выхлопные газы, такими как свинец, силикон, сера, масляная зола и даже некоторые топливные присадки. Датчик также может быть поврежден такими факторами окружающей среды, как вода, брызги дорожной соли, масло и грязь.

По мере того, как датчик стареет и становится вялым, время, необходимое для реакции на изменения в воздушно-топливной смеси, уменьшается, что приводит к увеличению выбросов. Это происходит потому, что переключение топливной смеси замедляется, что снижает эффективность преобразователя. Эффект более заметен на двигателях с многоточечным впрыском топлива (MFI), чем с электронным карбюратором или впрыском через корпус дроссельной заслонки, потому что соотношение топлива изменяется гораздо быстрее в приложениях MFI.

Если датчик вообще умирает, результатом может быть фиксированная богатая топливная смесь. По умолчанию в большинстве приложений с впрыском топлива средний диапазон через три минуты. Это вызывает большой скачок в расходе топлива, а также выбросов. А если нейтрализатор перегреется из-за богатой смеси, то он может выйти из строя.

Одно исследование EPA показало, что 70% автомобилей, которые не прошли тест на выбросы I/M 240, нуждались в новом кислородном датчике.

Большинство проблем с датчиком O2 приводят к тому, что система OBD II устанавливает один или несколько диагностических кодов неисправности (DTC) и включает индикатор Check Engine. Это коды OBD, связанные с неисправностями датчика O2:

.

КОДЫ НЕИСПРАВНОСТЕЙ КИСЛОРОДНОГО ДАТЧИКА

P0030.... Цепь управления нагревателем HO2S, ряд 1, датчик 1
P0031…. Низкий уровень сигнала в цепи управления нагревателем HO2S, ряд 1, датчик 1
P0032....Высокий уровень сигнала в цепи управления нагревателем HO2S, ряд 1, датчик 1
P0033.... Цепь управления перепускным клапаном турбонагнетателя
P0034.... Низкий уровень сигнала в цепи управления перепускным клапаном турбонагнетателя
P0035.... Высокий уровень сигнала в цепи управления перепускным клапаном турбонагнетателя
P0036.... Цепь управления нагревателем HO2S, ряд 1, датчик 2
P0037.... Низкий уровень сигнала в цепи управления нагревателем HO2S, ряд 1, датчик 2
P0038....Высокий уровень сигнала в цепи управления нагревателем HO2S, ряд 1, датчик 2
P0042. ... Цепь управления нагревателем HO2S, ряд 1, датчик 3
P0043.... Низкий уровень сигнала в цепи управления нагревателем HO2S, ряд 1, датчик 3
P0044....Высокий уровень сигнала в цепи управления нагревателем HO2S, ряд 1, датчик 3
P0050.... Цепь управления нагревателем HO2S, ряд 2, датчик 1
P0051.... Низкий уровень сигнала в цепи управления нагревателем HO2S, ряд 2, датчик 1
P0052....Высокий уровень сигнала в цепи управления нагревателем HO2S, ряд 2, датчик 1
P0056.... Цепь управления нагревателем HO2S, ряд 2, датчик 2
P0057.... Низкий уровень сигнала в цепи управления нагревателем HO2S, ряд 2, датчик 2
P0058....Высокий уровень сигнала в цепи управления нагревателем HO2S, ряд 2, датчик 2
P0062.... Цепь управления нагревателем HO2S, ряд 2, датчик 3
P0063.... Низкий уровень сигнала в цепи управления нагревателем HO2S, ряд 2, датчик 3
P0064....Высокий уровень сигнала в цепи управления нагревателем HO2S, ряд 2, датчик 3
P0130. ... Цепь датчика O2, ряд 1, датчик 1
P0131.... Низкое напряжение в цепи датчика O2, ряд 1, датчик 1
P0132 .... Цепь датчика O2, высокое напряжение, ряд 1, датчик 1
P0133.... Медленный отклик цепи датчика O2, ряд 1, датчик 1
P0134.... Цепь датчика O2 не обнаружена активность, ряд 1, датчик 1
P0135.... Цепь нагревателя датчика O2, ряд 1, датчик 1
P0136....Неисправность цепи датчика O2, ряд 1, датчик 2
P0137 .... Низкое напряжение в цепи датчика O2, ряд 1, датчик 2
P0138 .... Цепь датчика O2, высокое напряжение, ряд 1, датчик 2
P0139.... Медленная реакция цепи датчика O2, ряд 1, датчик 2
P0140.... Цепь датчика O2 не обнаружена активность, ряд 1, датчик 2
P0141.... Цепь нагревателя датчика O2, ряд 1, датчик 2
P0142....Неисправность цепи датчика O2, ряд 1, датчик 3
P0143.... Низкое напряжение в цепи датчика кислорода, ряд 1, датчик 3
P0144.... Высокое напряжение в цепи датчика O2, ряд 1, датчик 3
P0145. ... Медленная реакция цепи датчика O2, ряд 1, датчик 3
P0146... Цепь датчика O2 не обнаружена активность, ряд 1, датчик 3
P0147.... Цепь нагревателя датчика O2, ряд 1, датчик 3

Если датчик O2 немного вялый или слегка смещен на обогащенную или обедненную смесь, он может не установить код неисправности. Единственный способ узнать, нормально ли работает датчик O2, — это проверить его реакцию на изменения в топливно-воздушной смеси. Вы можете прочитать выходное напряжение датчика O2 с помощью сканирующего прибора или цифрового вольтметра, но переходы трудно увидеть, потому что числа сильно прыгают. Лучший способ наблюдать за изменениями выходного напряжения датчика O2 — использовать цифровой запоминающий осциллограф (DSO). Осциллограф будет отображать выходное напряжение датчика в виде волнистой линии, которая показывает как его амплитуду (минимальное и максимальное напряжение), так и его частоту (скорость перехода от богатого к бедному).


Схемы датчика кислорода.

Хороший датчик O2 должен генерировать колебательный сигнал на холостом ходу, который делает переходы напряжения от почти минимального (0,1 В) к почти максимальному (0,9 В). Искусственное обогащение топливной смеси путем подачи пропана во впускной коллектор должно привести к тому, что датчик среагирует почти мгновенно (в течение 100 миллисекунд) и достигнет максимального выходного сигнала (0,9 В). Создание обедненной смеси путем открытия вакуумной линии должно привести к падению выходного сигнала датчика до минимального значения (0,1 В). Если датчик не щелкает туда-сюда достаточно быстро, это может указывать на необходимость замены.

Если цепь датчика O2 размыкается, замыкается или выходит за пределы допустимого диапазона, она может установить код неисправности и включить контрольную лампу Check Engine или индикатор неисправности. Если при дополнительной диагностике датчик неисправен, требуется его замена. Но многие датчики O2, которые сильно изношены, продолжают работать достаточно хорошо, чтобы не устанавливать код неисправности, но недостаточно хорошо, чтобы предотвратить увеличение выбросов и расхода топлива. Таким образом, отсутствие кода неисправности или контрольной лампы не означает, что датчик O2 работает правильно. Датчик может быть ленивым или предвзятым, богатым или обедненным.

Компания Lenehan Research производит портативный тестер датчика O2, который проверяет время отклика датчика O2, чтобы показать, хороший он или плохой. Тестер требует, чтобы кислородный датчик прыгал с уровня ниже 175 мВ до уровня выше 800 мВ менее чем за 100 мс, когда дроссельная заслонка открыта. щелкнул. Если датчик не реагирует достаточно быстро, он не проходит тест. Тестер также показывает работу замкнутого контура на быстром сверхярком цветном 10-светодиодном дисплее и проверяет управление PCM системы контроля обратной связи по топливу.


ЗАМЕНА КИСЛОРОДНОГО ДАТЧИКА

Очевидно, что любой неисправный датчик O2 необходимо заменить. Но также может быть полезной периодическая замена датчика O2 для профилактического обслуживания. Замена стареющего датчика O2, который стал вялым, может восстановить максимальную эффективность использования топлива, минимизировать выбросы выхлопных газов и продлить срок службы нейтрализатора.

Необогреваемые 1- или 2-проводные датчики O2 на автомобилях с 1976 по начало 1990-х годов можно заменять каждые 30 000–50 000 миль. 3- и 4-проводные датчики O2 с подогревом на середине 19С 80-х до середины 1990-х годов приложения можно менять каждые 60 000 миль. На автомобилях с OBD II (1996 г. и новее) может быть рекомендован интервал замены в 100 000 миль.

Лямбда-зонд можно снять с выпускного коллектора с помощью специального гнезда кислородного датчика (имеющего вырез для очистки проводов) или гнезда на 22 мм. Датчик выйдет легче, если двигатель слегка теплый, но не горячий на ощупь. Поместите гнездо на датчик и поверните против часовой стрелки, чтобы ослабить его. Если он замерз, нанесите проникающее масло и нагрейте вокруг основания датчика.

При установке нового кислородного датчика с прямой посадкой или штатного кислородного датчика разъем проводки на новом датчике подключается к разъему без каких-либо модификаций. Но если вы устанавливаете «универсальный» кислородный датчик, вам придется отрезать исходный разъем проводки, чтобы провода нового датчика можно было соединить с проводами, которые шли к разъему. В 4-проводных датчиках один провод является сигнальным проводом, один – заземлением, а два других – цепью нагревателя. Провода имеют цветовую маркировку, но цвета на универсальном датчике, вероятно, не будут соответствовать цветам на оригинальном датчике. См. приведенную ниже таблицу с цветовой кодировкой, используемой для датчиков кислорода различных марок:


Стандартные цветовые коды проводки датчика кислорода.

Кислородный датчик Вопросы и ответы

Сколько кислородных датчиков на современных двигателях?

Зависит от года выпуска и типа двигателя. На большинстве четырех- и шестицилиндровых двигателей с рядным расположением цилиндров обычно имеется один кислородный датчик, установленный в выпускном коллекторе. На двигателях V6, V8 и V10 обычно два датчика кислорода, по одному в каждом выпускном коллекторе. Это позволяет компьютеру контролировать воздушно-топливную смесь каждого ряда цилиндров.

На автомобилях более поздних моделей с OBD II (некоторые модели 1993 и 1994 годов, а также все модели 1995 года и новее) также устанавливаются один или два дополнительных кислородных датчика внутри или позади каталитического нейтрализатора для контроля эффективности нейтрализатора. Они называются датчиками O2 ниже по потоку, и их будет по одному на каждый нейтрализатор, если двигатель имеет двойные выхлопы с отдельными нейтрализаторами.

Как датчики кислорода идентифицируются на сканирующем приборе?

При отображении на сканирующем приборе правый и левый датчики кислорода выше по потоку обычно помечаются как ряд 1, датчик 1 и ряд 2, датчик 1. Датчик ряда 1 всегда будет находиться на той же стороне двигателя V6 или V8, что и номер цилиндра. один.

На сканирующем приборе нижний датчик на четырехцилиндровом или рядном шестицилиндровом двигателе с одинарным выхлопом обычно помечен как ряд 1, датчик 2. На двигателях V6, V8 или V10 нижний датчик O2 может быть помечен как ряд 1 или ряд 2. , Датчик 2. Если двигатель V6, V8 или V10 имеет двойные выхлопные трубы с двойными нейтрализаторами, датчики O2 ниже по потоку будут помечены как ряд 1, датчик 2 и ряд 2, датчик 2. Или нижний датчик кислорода может быть помечен как датчик ряда 1. 3, если двигатель имеет два датчика кислорода перед выпускным коллектором (некоторые делают это для более точного контроля выбросов).

Важно знать, как идентифицируются датчики O2, поскольку диагностический код неисправности, указывающий на неисправный датчик O2, требует замены определенного датчика. Датчик 1 банка 1 может быть задним датчиком O2 на поперечном V6 или на переднем выпускном коллекторе. Более того, датчики O2 на поперечном двигателе могут быть помечены иначе, чем датчики на заднеприводном автомобиле. От одного производителя автомобилей к другому не так много общего в том, как маркируются датчики O2, поэтому всегда обращайтесь к документации по обслуживанию OEM, чтобы узнать, какой датчик является датчиком 1 ряда 1, а какой - датчиком 1 ряда 2. Это информацию может быть трудно найти. Некоторые OEM-производители четко определяют, какой датчик O2 какой, а другие нет. Если вы сомневаетесь, позвоните дилеру и спросите кого-нибудь в сервисном отделе.

Чтобы узнать о расположении датчиков кислорода, нажмите здесь.

Как нижний датчик O2 контролирует эффективность преобразователя?

Нижний кислородный датчик в каталитическом нейтрализаторе или за ним работает точно так же, как верхний кислородный датчик в выпускном коллекторе. Датчик выдает напряжение, которое меняется при изменении количества несгоревшего кислорода в выхлопе. Если датчик O2 является традиционным датчиком циркониевого типа, выходное напряжение падает примерно до 0,2 В, когда топливная смесь бедна (больше кислорода в выхлопных газах). Когда топливная смесь богата (меньше кислорода в выхлопных газах), выходной сигнал датчика подскакивает до максимума около 0,9.вольт. Сигнал высокого или низкого напряжения сообщает PCM, что топливная смесь богата или бедна.

На некоторых новых автомобилях используется новый тип датчика топлива с широким соотношением компонентов (WRAF). Вместо того, чтобы создавать сигнал высокого или низкого напряжения, сигнал изменяется прямо пропорционально количеству кислорода в выхлопных газах. Это обеспечивает более точное измерение для лучшего контроля топлива. Эти датчики также называют широкополосными кислородными датчиками, потому что они могут считывать очень бедные воздушно-топливные смеси.

Система OBD II контролирует эффективность нейтрализатора, сравнивая сигналы верхнего и нижнего кислородных датчиков. Если нейтрализатор выполняет свою работу и уменьшает количество загрязняющих веществ в выхлопных газах, нижний кислородный датчик должен проявлять небольшую активность (несколько переходов от бедной смеси к богатой, которые также называются «перекрестными отсчетами»). Показания напряжения датчика также должны быть достаточно стабильными (не меняться вверх или вниз) и составлять в среднем 0,45 вольта или выше.

Если сигнал от нижнего датчика кислорода начинает отражать сигнал от верхнего датчика кислорода, это означает, что эффективность нейтрализатора упала, и нейтрализатор не очищает загрязняющие вещества в выхлопных газах. Порог для установки диагностического кода неисправности (DTC) и включения индикаторной лампы неисправности (MIL) - это когда выбросы, по оценкам, превышают федеральные ограничения в 1,5 раза. Дополнительные сведения о проблемах с конвертером см. в разделе «Устранение неполадок с кодом катализатора P0420».

Если эффективность нейтрализатора снизилась до такой степени, что транспортное средство может превысить предел загрязнения, PCM включит индикаторную лампу неисправности (MIL) и установит диагностический код неисправности. В этот момент может потребоваться дополнительная диагностика для подтверждения неисправного преобразователя. Если верхний и нижний датчики O2 работают нормально и показывают снижение эффективности преобразователя, преобразователь необходимо заменить, чтобы восстановить соответствие требованиям по выбросам. Автомобиль не пройдет тест на выбросы OBD II, если в PCM есть какие-либо коды преобразователя.

В чем разница между «обогреваемым» и «необогреваемым» кислородным датчиком?

Датчики кислорода с подогревом имеют внутренний контур нагревателя, который быстрее нагревает датчик до рабочей температуры, чем датчик без подогрева. Кислородный датчик должен быть горячим (от 600 до 650 градусов по Фаренгейту), прежде чем он будет генерировать сигнал напряжения. Горячие выхлопные газы двигателя обеспечивают достаточно тепла, чтобы довести датчик O2 до рабочей температуры, но это может занять несколько минут в зависимости от температуры окружающей среды, нагрузки и скорости двигателя. В это время система контроля обратной связи по топливу остается в «разомкнутом контуре» и не использует сигнал датчика O2 для корректировки состава топливной смеси. Обычно это приводит к обогащению топливной смеси, перерасходу топлива и увеличению выбросов.

При добавлении внутреннего контура нагревателя к кислородному датчику напряжение может быть направлено через нагреватель, как только двигатель начнет нагревать датчик. Нагревательный элемент представляет собой резистор, который раскаляется докрасна, когда через него проходит ток. Подогреватель доводит датчик до рабочей температуры в течение от 20 до 60 секунд в зависимости от датчика, а также поддерживает кислородный датчик горячим, даже когда двигатель работает на холостом ходу в течение длительного периода времени.

Датчики О2 с подогревом

обычно имеют два-три или четыре провода (дополнительные провода предназначены для цепи нагревателя). Примечание. Сменные датчики O2 должны иметь то же количество проводов, что и оригинальные, и иметь такое же внутреннее сопротивление.

Система OBD II также контролирует цепь нагревателя и устанавливает код неисправности, если цепь нагревателя внутри датчика O2 неисправна. Нагреватель является частью датчика и не может быть заменен отдельно, поэтому, если цепь нагревателя разомкнута или закорочена и проблема не во внешней проводке или разъеме датчика, необходимо заменить датчик O2.





При поддержке CarleySoftware.com


Нажмите здесь, чтобы узнать больше о руководстве по датчику

Связанные статьи датчика двигателя:

Широкополосные датчики O2 и датчики A/F

Расположение датчиков кислорода

Обнаружение проблем с выбросами (датчики O2)

Анализ датчиков двигателя

Понимание систем управления двигателем

Модули управления силовым агрегатом (PCM)

Все о бортовой диагностике II ( OBD II)

Обнуление диагностики OBD II

Монитор OBD не готов

Каталитические нейтрализаторы

Поиск и устранение неисправностей кода P0420 Catalyst

Низкий расход топлива (причины)

Щелкните здесь, чтобы просмотреть дополнительные технические статьи Carley Automotive

Требуется информация о заводском руководстве по обслуживанию для вашего автомобиля?

Mitchell 1 DIY Eautorepair Руководства


Обязательно посетите другие наши веб-сайты:

Carleysoftware

OBD2Help. com

random-misfire.com

Сканальный инструмент.0000 Лямбда-зонд (диоксид циркония) – напряжение

Изделия, подходящие для этого пошагового теста*

  • Набор датчиков для обратного штифта

    £34.00
  • Гибкий штифтовой зонд

  • Зажим для батареи PicoScope

  • *В Pico мы всегда стремимся улучшить нашу продукцию. Инструменты, использованные в этом пошаговом тесте, могли быть заменены, а вышеперечисленные продукты являются нашими последними версиями, используемыми для диагностики неисправности, задокументированной в этом тематическом исследовании.

Целью данного испытания является оценка работы кислородного датчика циркониевого типа в условиях работы двигателя на основе его выходного напряжения и времени отклика.

Как выполнить тест

Просмотрите рекомендации по подключению.

  1. Используйте данные производителя для идентификации сигнальной цепи датчика.
  2. Подключите PicoScope Канал A к сигнальной цепи датчика.
  3. Дайте двигателю поработать на холостом ходу, пока не будет достигнута нормальная рабочая температура.
  4. Свернуть страницу справки. Вы увидите, что PicoScope отобразил образец сигнала и предварительно настроен на захват вашего сигнала.
  5. Запустите осциллограф, чтобы просмотреть данные в реальном времени.
  6. С вашей осциллограммой на экране остановите осциллограф.
  7. Выключите двигатель.
  8. Используйте инструменты Waveform Buffer , Zoom и Measurements для изучения формы сигнала.

Пример сигнала

Примечания к форме волны

Эта заведомо исправная форма волны имеет следующие характеристики:

  • Циклическое выходное напряжение, изменяющееся от низкого значения, около 0,25 В, до высокого значения, около 0,7 В.
  • Когда они происходят, переходы между низким и высоким напряжением происходят быстро и обычно занимают не более 0,5 с.
  • Пики напряжения появляются с интервалом около 1 с, что дает сигналу частоту 1 Гц.
  • Форма волны достаточно однородна, без пропаданий или нерегулярных аномалий.

Библиотека кривых

Перейдите к строке раскрывающегося меню в левом нижнем углу окна Библиотеки кривых и выберите Датчик кислорода/O2/лямбда .

Дополнительные указания

Кислородный датчик также может обозначаться как лямбда-зонд , O 2 датчик или датчик кислорода в выхлопных газах с подогревом (HEGO) . Это датчик обратной связи, используемый модулем управления двигателем (ECM) для выполнения замкнутый контур управления подачей топлива в двигатель и, если присутствует датчик после каталитического нейтрализатора, контролировать работу каталитического нейтрализатора.

Регулирование с обратной связью позволяет контроллеру ЭСУД поддерживать почти точно стехиометрическую топливно-воздушную смесь, но с небольшими колебаниями между слегка обогащенной и слегка обедненной, чтобы облегчить работу трехкомпонентного каталитического нейтрализатора. Эти изменения подачи топлива вызывают наблюдаемое переключение на выходе напряжения датчика. Как правило, ECM переключает соотношение воздух/топливо с частотой около 1 цикла в секунду.

ECM осуществляет замкнутый контур управления подачей топлива только тогда, когда это позволяют соответствующие условия. Обычно это происходит во время установившегося режима холостого хода, малой нагрузки или круиз-контроля. Когда системы двигателя прогреваются или автомобиль разгоняется, смесь обогащается, и датчики не будут демонстрировать свои переключающие выходные характеристики.

Элемент из диоксида циркония внутри датчика позволяет ионизированному O 2 течь от источника эталонного воздуха к выхлопным газам. Поток определяется двумя платиновыми электродами по обе стороны от элемента. Скорость потока зависит от парциального давления (относительное содержание O 2 концентрации в эталонном источнике воздуха и выхлопных газах). Богатая смесь вызовет больший поток ионизированного O 2 через циркониевый элемент, тогда как бедная смесь вызовет слабый поток. Таким образом, на обедненную смесь указывает низкое выходное напряжение, около 0,2 В, тогда как на богатую смесь указывает высокое выходное напряжение, около 0,8 В.

Обычно кислородные датчики не работают при температуре ниже 300 °C. Таким образом, некоторые датчики имеют внутренний нагревательный элемент, которым управляет ECM. Нагревательный элемент повышает температуру, чтобы обеспечить более быстрый контроль при запуске из холодного состояния.

Конфигурации датчиков (только циркониевые)

Датчики имеют различные электрические конфигурации и могут иметь до четырех проводов. Датчики без нагревательных элементов имеют только один или два провода. В трехпроводном датчике корпус датчика используется для заземления сенсорного элемента:

  • A одиночный провод , обеспечивающий выходную цепь датчика.
  • Два провода , обеспечивающие выход датчика и цепи заземления.
  • Три провода , обеспечивающие выходную цепь датчика, а также цепи питания нагревательного элемента и массы.
  • Четыре провода , обеспечивающие выход датчика и цепи заземления, а также цепи питания нагревательного элемента и цепи заземления.

Постоянное высокое напряжение на выходе датчика указывает на то, что двигатель постоянно работает на обогащенной смеси и выходит за пределы диапазона регулировки ECM, тогда как постоянное низкое напряжение указывает на обедненную или разбавленную смесь. В этих условиях вы можете ожидать появления диагностических кодов неисправностей (DTC), связанных с проблемами корректировки подачи топлива от ECM. Датчик может быть не виноват, и вы должны убедиться, что нет связанных проблем, вызывающих коды ошибок, прежде чем осуждать датчик.

Признаки неисправного/неработающего датчика кислорода:

  • Подсветка индикаторной лампы неисправности (MIL).
  • Диагностические коды неисправностей (DTC).
  • Нет переключения ECM между обедненной и богатой смесью (для работы каталитического нейтрализатора).
  • Неисправности, связанные с корректировкой подачи топлива.
  • Запах паров топлива.
  • Случайные множественные пропуски зажигания.
  • Проблемы с управляемостью.
  • Проблемы с производительностью.

Сопутствующие проблемы, которые необходимо устранить перед проверкой кислородного датчика:

  • Утечки впускного воздуха.
  • Утечки выхлопных газов.
  • Засорен впуск или выпуск воздуха.
  • Механические проблемы двигателя (включая фазы газораспределения), вызывающие неправильную подачу воздуха через двигатель.
  • Неисправности датчиков нагрузки (например, расходомера воздуха или датчиков абсолютного давления в коллекторе).
  • Неисправности системы впрыска, вызывающие избыточную или недостаточную подачу топлива.
  • Неисправности зажигания, вызывающие пропуски зажигания.

Типичные проблемы и неисправности датчика кислорода:

  • Чрезмерное загрязнение, приводящее к замедлению, уменьшению или отсутствию реакции.
  • Обрыв, короткое замыкание или высокое сопротивление в цепях датчика, например:
    • Сигнальная цепь датчика.
    • Напряжение питания датчика.
    • Датчик массы.
    • Цепь обогрева датчика.
  • Повреждение или загрязнение из-за чрезмерного количества топлива в выхлопе.
  • Повреждение от перегрева.
  • Неправильная установка (и связанные с этим повреждения).

GT022-EN

Отказ от ответственности
Этот раздел справки может быть изменен без уведомления. Информация внутри тщательно проверяется и считается достоверной. Эта информация является примером наших исследований и выводов и не является окончательной процедурой.


Learn more

     ico 3M  ico armolan  ico suntek  ico llumar ico nexfil ico suncontrol jj rrmt aswf