Лямбда-зонд: устройство, замена, ремонт

Лямбда-зонд – это кислородный датчик, который устанавливается на выпускном коллекторе авто. Посредством показаний данного устройства блок управления системой впрыска топлива (инжектор) поддерживает необходимый состав смеси, состоящей из топлива и воздуха. Элемент подает сигналы на электронный «мозг» в момент, когда в камеру сгорания начинает поступать слишком обедненная/обогащенная смесь, после чего происходит корректировка смеси через компьютер. Поэтому лямбда-зонд немаловажен для корректной работы силового агрегата/системы выхлопа.
Теоретически для воспламенения одного килограмма топливо-воздушной смеси необходимо порядка пятнадцати килограммов кислорода. Отсюда следует, что корректное функционирование устройства оказывает прямое влияние на рабочие процессы двигателя, а также на расход топлива.

Устройство

Отличительной особенностью устройства является его изготовление на основе термоустойчивых материалов (лямбда-зонд работает при высоком температурном режиме).
Датчик составляют два электрода:

внешний. Сконструирован на основе напыления из платины. Отсюда высокая чувствительность к кислороду, которая связана с химическим составом драгметалла;внутренний. Состоит из циркония.

Лямбда-зонд расположен так, что через него проходят выхлопные газы. При проходе потоков отработавших масс происходит захват кислорода внешним электродом. Одновременно изменяется мощность между электродами по принципу: больше кислорода – выше мощность.
Циркониевый сплав имеет интересную особенность – его рабочая температура имеет определенный диапазон (300-1000О С). Поэтому датчик оснащен подогревателем – он доводит температуру устройства до необходимой при холодном запуске силового агрегата (непрогретый мотор).
Лямбда-зонд имеет такую конструкцию:

металлический корпус, с наличием нарезной резьбы для крепления;изолятор из керамического материала;манжета (уплотнительное кольцо);специальные уплотнители для проводки;защитный чехол с вентиляционным отверстием;токопроводящий контакт;наконечник на основе керамики;спиральный элемент в специальном резервуаре;щиток для защиты, имеющий выпускное отверстие для отработавших газов.

Принцип работы

ЭБУ отвечает за дозировку подачи топлива и подает в систему впрыска (форсунки) сигнал о нужном количестве смеси для камеры сгорания в режиме реального времени. Кислородный датчик здесь служит устройством обратной связи – обеспечивает правильный баланс между кислородом и топливом, которые вступая в процесс взаимодействия, попадают в камеру сгорания.

От правильного соотношения горючей смеси зависит экологическая/экономическая составляющая силового агрегата.

Современные экологические стандарты требуют от выпускной системы автомобиля наличие каталитического нейтрализатора, а также кислородный датчик (два). Подобная комбинация наносит минимум вреда атмосфере.
Кислородный датчик может быть:

двухточечный. Два электрода составляют основу устройства. Определяет процент воздушной массы в горючей смеси по показателям концентрации кислорода в выхлопных газах;широкополосный. Современный вариант. Информация получается посредством использования силы тока при закачивании.

Такой датчик имеет следующую конструкцию:

двухточечный керамический элемент;закачивающий элемент (тоже из керамики) механически поглощает в себя кислород, используя определенную силу тока с постоянным напряжением (450 мВ). При уменьшении концентрации кислорода возрастает напряжение между электродами и на ЭБУ поступает соответствующий сигнал. На основании поступающих сигналов ЭБУ образует ток определенной мощности на закачивающем устройстве, который руководит процессом попадания кислорода в измерительный зазор. Величиной мощности тока является уровень концентрации воздуха в выхлопе.

Неисправности: причины

Кислородный датчик может работать некорректно из-за воздействия внешних факторов, а также по причине халатного обслуживания автомобиля.
Причины неисправности:

тосол (тормозная жидкость) просачиваются внутрь корпуса устройства;очищение корпуса посредством химических составов, которые используются не по прямому назначению;чрезмерная концентрация свинца в горючей смеси;корпус устройства перегревается. Связано с:
низкокачественным топливом;неисправным датчиком жидкости охлаждения;регулятором давления;с изношенным топливным фильтром.

Результат влияния подобных факторов – в камеру сгорания двигателя поступает неочищенное (загрязненное) топливо.

Последствия неисправности

Неисправный лямбда-зонд влияет на характеристики двигателя, в результате чего появляется:

неустойчивость работы силового агрегата (плавают обороты, авто дергается при движении);повышенный расход топлива;неправильная работа каталитического нейтрализатора;высокий уровень вредных выбросов в атмосферу.

Диагностика

Как проверить лямбда-зонд? Функционирование устройство можно попытаться диагностировать визуально. Простой и понятый вариант того, как проверить лямбда зонд. Необходимо:

осмотреть входные разъемы проводки – должна присутствовать четкая и надежная фиксация соединений; тщательно осмотреть сам датчик на наличие сажи, блестящих отложений (серых, белых осадков).

Возможные визуальные признаки:

Сажа. Образуется от неисправности в нагревателе устройства/сгорания чрезмерно обогащенной топливно-воздушной смеси. Тогда засорившийся датчик запоздало определяет состав выхлопных газов.Блестящий осадок. Высокая уровень свинца в топливе. Нужно менять устройство, ибо велик риск выхода из строя катализатора.Белый и серый осадки – только под замену. Причина отложений – использование присадок в топливе, моторном масле.

Существует проверка лямбда-зонда посредством приборов. Как проверить лямбда-зонд цифровым вольтметром (с активированным режимом определения постоянного тока)? Нужно:

Довести двигатель до рабочей температуры (прогреть).Отыскать кислородный датчик под капотом.Осмотреть его. При наличии сажевых отложений (других) – только замена.Убедиться в отсутствующих повреждениях.Запустить двигатель, предварительно отсоединив от разъемов устройство и подключив его сигнальный провод с цифровым вольтметром.Увеличить рабочие обороты силового агрегата до 2500 об/мин и убрать ногу с педали газа.Изъять из регулятора топливного давления вакуумную трубку.

Исправность устройства определяется показаниями вольтметра: при 0,8 В и ниже можно констатировать выход из строя комплектующего.
Что делать дальше в таком случае? Требуется диагностика на состав горючей смеси (на предмет ее обедненности) посредством вакуумной трубки – создать затягивание воздуха.

Исправное устройство будет иметь показания в районе 0,2 В (либо ниже). При недостижении данных показателей – замена.

Замена

Лямбда-зонд меняется только на остывшем моторе и выключенном зажигании. Новое устройство должно иметь маркировку, аналогичную старому.
Процесс разделен на несколько этапов:

Отсоединить проводку от устройства;Выкрутить неисправный компонент при помощи гаечного ключа;Ввинчивается новый.На его место вкручивается новый.
При работе соблюдать осторожность во избежание повреждения резьбы.Подключаются провода и диагностируется исправная функциональность устройства.

Источник