АВТО БЛОГ YAMAHA-VOLGA.RU

Лямбда зонд где стоит: Где находится лямбда-зонд и что это такое?

1 августа, 2023 by admin

Где находится лямбда-зонд и что это такое?

В конструкции автомобилей, выпускаемых разными производителями, предусмотрено использование многочисленных датчиков. С их помощью осуществляется непрерывный мониторинг, контроль функционирования различных узлов, систем и агрегатов в заданных параметрах. Важнейшим датчиком является лямбда-зонд (λ-зонд), отвечающий за уровень кислорода в отводимых от двигателя выхлопных газах.

Определение

В соответствии с техническим описанием, лямбда-зонд – это специальное устройство, которое предназначено для фиксации, измерения и оценки уровня содержания (процентного) кислорода в общей массе выхлопных газов ТС. Данная информация в постоянном режиме направляется на электронный блок управления (ЭБУ), где в автоматическом режиме производится корректировка (при необходимости) состава подготавливаемой смеси топлива и кислорода, а также ее качества. В результате обеспечивается снижение уровня токсичности в отработанных газах, выбрасываемых автомобилем в окружающую среду.

Общее устройство

С каждым годом экологические нормы эксплуатации ТС становятся все жестче. Задача снижения уровня токсичности решается конструкторами посредством установки специального элемента – катализатора. Качество, надежность, продолжительность работы каталитического нейтрализатора обеспечивается за счет формирования правильного состава смеси (топливо/ кислород) перед ее направлением в камеру сгорания.

Лямбда-зонд представляет собой специальную систему, которая определяет уровень содержания кислорода, остающегося после завершения процесса превращения энергии сгорания топлива в движущую силу автомобиля. Если датчик зафиксирует излишки свободного кислорода, который не вступит во взаимодействие с топливом, то это указывает на недостаток бензина. С другой стороны, если не хватает кислорода, то следует снизить подачу. Принцип достаточно простой и эффективный, при этом позволяет не только контролировать выхлопные газы, но и обеспечивает экономичный расход топлива.

Месторасположение кислородного датчика

Лямбда-зонд вкручивается непосредственно в систему отвода отработанных выхлопных газов и находится в выпускном тракте в непосредственной близости с катализатором. Последние модели современных автомобилей оснащаются двумя датчиками кислорода, которые устанавливаются по обе стороны от каталитического нейтрализатора. По конструкции оба лямбда-зонда одинаковы, но производят разные замеры.

Так, верхний датчик замеряет и посылает на ЭБУ информацию о том, какой процент кислорода содержится в выхлопных газах. А главная задача кислородного датчика, установленного внизу, заключается в контроле эффективности работы катализатора (при необходимости – в его более тонкой, точечной корректировки).

Общее устройство детали

Наибольшее распространение в современных автомобилях получили кислородные датчики, работающие на основе диоксида циркония. Конструктивно, изделие представляет собой металлический стержень с проводом. Конец стержня несколько скруглен, внутри находится 2 электрода, между которыми – твердый электролит, либо двуокись циркония. Наружный электрод взаимодействует с выхлопными газами, а внутренний – с атмосферой. В конструкции лямбда-зонда предусмотрен специальный термоэлемент, с помощью которого осуществляется быстрый прогрев электродов до требуемых эксплуатационных параметров (приблизительно 300°С).

Возможные неисправности

Кислородные датчики функционируют в крайне тяжелых эксплуатационных условиях при непрерывном и достаточно агрессивном воздействии потока горячих отработанных газов. Выход детали из строя влечет целый ряд характерных неисправностей:

• увеличение расхода топлива;
• неустойчивую работу двигателя на холостом ходу;
• снижение мощности;
• ухудшение тяги, преемственности, передачи крутящего момента на ходовую часть;
• характерный запах бензина из выхлопной трубы.

Поломка датчика редко происходит по причине механического воздействия. Чаще всего это последствия естественного износа, обрыва цепи питания нагревательного элемента или загрязнения.

Заменить неисправный лямбда-зонд можно самостоятельно, но при наличии соответствующей квалификации, либо рекомендуется доверить ремонт специалистам автосервиса.

• устройство автомобиля

Что такое лямбда-зонд или кислородный датчик

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.

При чем тут лямбда?

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.

Где расположен кислородный датчик

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.

Как устроен кислородный датчик

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.

Неисправности кислородного датчика

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.

Можно ли заменить самостоятельно

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.

Как проверить и заменить лямбда-зонд

Лямбда-зонд или кислородный датчик — это жизненно важный элемент системы выхлопа вашего автомобиля, обеспечивающий наличие в топливной смеси необходимого количества кислорода для эффективного и экологически безопасного сгорания. В этом сообщении блога мы кратко рассмотрим, что такое лямбда-зонд, как он работает, когда его следует проверять и как его заменить.

Лямбда-зонд расположен внутри выпускного коллектора рядом с двигателем, в автомобилях с ОБД. В случае EOBD II (европейские автомобили после 2001 г.) также имеется второй датчик после каждого каталитического нейтрализатора с целью измерения производительности каталитического нейтрализатора. Датчик измеряет процентное содержание молекулярного кислорода O2 в выхлопных газах , чтобы определить, слишком ли много (слишком бедная смесь) или слишком мало (слишком богатая смесь). Результаты отправляются в электронный блок управления двигателем (ЭБУ), чтобы можно было отрегулировать количество топлива, поступающего в двигатель, для получения оптимальной смеси. Это постоянно меняется в зависимости от ряда факторов, включая нагрузку на двигатель (например, подъемы), ускорение, температуру двигателя и период прогрева.

На рынке существует три типа лямбда-зондов, самыми старыми и наиболее распространенными на рынке являются лямбда-зонды на основе оксида циркония. Этот тип существует в различной конфигурации (один, два, три или четыре провода), в зависимости от того, предварительно прогрет датчик или нет. Второй тип — лямбда-зонд на основе оксида титана, также доступный в четырех различных типах (см. рисунок), этот тип легко идентифицировать, поскольку диаметр угрозы меньше, чем у оксида циркония (в качестве визуальной подсказки эти датчики имеют желтый цвет). и красные провода). Наконец, третий тип — это так называемый широкополосный лямбда-зонд, также называемый «5-проводным датчиком», который является новейшим и более точным. Широкополосный лямбда-зонд является наиболее распространенным в новых автомобилях, оснащенных двумя лямбда-зондами на каталитический нейтрализатор.

Как работает лямбда-зонд?

Лямбда-зонд используется для регулирования состава топливной смеси, при этом ЭБУ реагирует на показания датчика для определения необходимого количества топлива. Это означает, что топливная смесь будет постоянно колебаться между обогащенной и обедненной, что позволяет каталитическому нейтрализатору работать с максимальной эффективностью, а также балансировать общую смесь для минимизации выбросов.

Если ЭБУ не получает никаких измерений от датчика, например, когда двигатель только что запустился или датчик не работает, ЭБУ будет использовать фиксированную богатую топливную смесь, что увеличивает расход топлива и выбросы. Если лямбда-зонд или провода повреждены или изношены, автомобиль будет постоянно циркулировать на богатой смеси, увеличивая расход топлива и подвергая риску другие элементы системы контроля выбросов, такие как каталитические нейтрализаторы.

Когда следует проверять лямбда-зонды?

Стандартный лямбда-зонд имеет длительный срок службы, но все же может выйти из строя. Если вы заметили какие-либо из следующих симптомов, проверьте лямбда-зонд:

• Неравномерный дроссель на холостом ходу
• Высокий расход топлива и низкая производительность
  
• Ошибка при тесте на выбросы
• Черный дым и нагар вокруг выхлопной трубы
• Лямбда-зонды могут выйти из строя по ряду причин, в том числе:
• Использование герметизирующей пасты , содержащей силикон, на выхлопных патрубках перед лямбда-зондами
• Загрязненное топливо или присадки, содержащие свинец (например, антидетонирующие присадки к этилированному топливу)
• Двигатель, который сжигает более 1 литра масла на 1000 км, будет образовывать чрезмерное количество фосфористых отложений на датчике и на поверхности каталитического нейтрализатора
• Внешнее загрязнение, например жидкое масло, попадающее на поврежденный турбонагнетатель
• Датчик с ударом, ржавыми разъемами или поврежденными проводами

Как проверить оксидциркониевый лямбда-зонд

Для проверки лямбда-зонда проверить напряжение на сигнальном проводе (в основном черного цвета). Обычно после прогрева двигателя и при нормальной работе измерение должно чередоваться между 0,2 и 0,9 В примерно два раза в секунду при 2000 об/мин.

Если лямбда-зонд греется (три или четыре провода), возьмите нагреватель и измерьте его сопротивление с помощью омметра. Нагреватель представляет собой два провода одного цвета, обычно белого или черного цвета. Рекомендуется всегда проверять электрическую схему автомобиля и проводить измерения при нормальной рабочей температуре двигателя.

Как проверить титановый лямбда-зонд (легко обнаружить, потому что диаметр датчика меньше, чем у оксида циркония, и всегда присутствует желтый и красный провод.)

Измеренное напряжение на сигнальном проводе аналогично напряжению, полученному Циркониевый лямбда-зонд. Низкое значение напряжения соответствует обедненной смеси, а высокое напряжение (около 1 В) соответствует богатой смеси. В некоторых ЭБУ наоборот, по их внутреннему соединению

Как диагностировать широкополосный лямбда-зонд:

Для диагностики широкополосных лямбда-зондов необходимо использовать сканер или осциллограф.

Как снять и заменить лямбда-зонд

Используйте специальную головку, чтобы облегчить снятие лямбда-зонда. Найдите нужное приложение в каталоге, похожие приложения могут иметь разное время реакции, не являясь эквивалентами. Нанесите смазку на резьбу нового датчика, чтобы упростить установку датчика сейчас и снятие его позже. Датчик можно вкрутить вручную и затянуть с помощью специальной муфты с правильным моментом, указанным в руководстве по эксплуатации автомобиля.

Смотрите больше с Garage Gurus

Станьте на шаг ближе к действию и посмотрите, как эксперт Garage Gurus покажет вам, как проверить, снять и заменить лямбда-зонд.

Проверка лямбда-зонда кислорода в отработавших газах (EGO)

Лямбда-зонд, также известный как датчик кислорода в выхлопных газах (EGO), обычно устанавливается в выпускном коллекторе. Можно установить более одного датчика. Его целью является обнаружение присутствия кислорода в выхлопных газах, что указывает на то, что двигатель работает на обедненной смеси.

Лямбда-зонд используется в замкнутом контуре в качестве датчика обратной связи, помогающего ЭБУ точно регулировать соотношение воздух-топливо для достижения стехиометрии — идеальное соотношение воздух-топливо примерно 14,7:1 в бензиновых двигателях.

Датчик EGO имеет встроенный нагреватель для быстрого прогрева, так как он не работает при низких температурах. Пока датчик прогревается, автомобиль работает в менее эффективном режиме разомкнутой цепи, в котором ЭБУ использует предварительно установленные значения соотношения воздух-топливо.

• Программное обеспечение: PicoScope 6 — управляемый тест AT022 и AT023
• Цель испытания — лямбда-зонд (кислород EGO)
• Требуемый уровень навыков — очень простой

Большинство датчиков выдают высокие и низкие уровни с частотой около 1 Гц, когда смесь определяется как богатая или обедненная. Если вы видите эти импульсы, автомобиль находится в режиме обратной связи и датчик работает правильно.

Connect : Найдите датчик с помощью технических данных вашего автомобиля. Мы рекомендуем использовать для соединения либо щупы с обратным штифтом, либо отводные выводы.

Используйте технические данные, чтобы определить провод выходного сигнала от разъема жгута лямбда-зонда.

Прогон : Двигатель должен иметь нормальную рабочую температуру, чтобы выдавать достоверный сигнал. Запустите PicoScope, когда будете готовы захватить сигнал.

Чтение : В зависимости от типа лямбда-зонда, будет видно, что сигнал последовательно чередуется с высоким и низким уровнем с изогнутыми краями. Эти датчики обычно переключаются на высокий и низкий уровень один раз в секунду. У Pico есть пошаговые тесты для измерения различных типов лямбда-зондов, поэтому, пожалуйста, ознакомьтесь с ними для получения дополнительной информации — выберите датчики, а затем лямбда.

Анализ формы сигнала

Сигнал показывает, как ЭБУ регулирует смесь между обогащенной и бедной смесью. Если датчик обнаруживает богатую смесь, впрыск топлива немного уменьшается. Примерно через секунду датчик EGO обнаруживает бедную смесь, и количество впрыскиваемого топлива немного увеличивается. Эти циклы продолжаются, пока ЭБУ пытается поддерживать идеальное соотношение воздух-топливо.

Лямбда — анимация тестирования кислорода в отработавших газах

Видеокомментарий

Видео начинается с прогрева двигателя. Лямбда-зонды находятся в выпускном коллекторе, а также в каталитическом нейтрализаторе. Датчик температуры показывает, что для выполнения этого теста двигатель должен быть прогрет до нормальной рабочей температуры.

Импульсы сигналов от датчиков EGO поступают на ЭБУ.

Подключить : Используйте контактный щуп для подключения к выходу ECU и заземлите тестовый провод.

Прогон : Двигатель должен иметь нормальную рабочую температуру, чтобы выдавать достоверный сигнал. Запустите PicoScope, когда будете готовы захватить сигнал.

Comments |0|