Що таке лямбда зонд в машині і як його перевірити

У сучасних автомобілях використовуються спеціальні пристрої, які дозволяють транспортному засобу відповідати екологічним нормам. Серед таких пристроїв - датчик лямбда-зонд.

Розглянемо, навіщо він потрібен в машині, де він розташований, як визначити його несправність, а також як його замінити.

Що таке лямбда зонд?

Грецька «лямбда» в машинобудівній промисловості використовується для позначення коефіцієнта. В даному випадку це концентрація кисню в відпрацьованих газах. Якщо бути точніше, то це коефіцієнт надлишку повітря в паливно-повітряної суміші.

Для визначення цього параметра використовується спеціальний зонд, який оцінює стан продуктів згоряння палива. Цей елемент використовується в автомобілях з електронною подачею палива. Також він встановлюється в машинах, вихлопна система яких оснащена каталізатором.

Для чого потрібен лямбда зонд?

Датчик використовується для більш ефективної подачі повітряно-паливної суміші. Його робота впливає на справність каталізатора, який нейтралізує в вихлопних газах шкідливі для навколишнього середовища речовини. Він заміряє концентрацію кисню у вихлопі і коригує роботу паливної системи.

Для ефективності роботи мотора повітряно-паливна суміш повинна подаватися в циліндри в правильній пропорції. Якщо кисню буде недостатньо, то суміш буде переобогащенная. В результаті свічки в бензиновому моторі може залити, а процес горіння НЕ буде вивільняти достатню кількість енергії для обертання коленвала. Також недолік кисню призведе до часткового згоряння палива. В результаті цього в вихлопі утворюється не вуглекислий, а чадний газ.

З іншого боку, якщо повітря в повітряно-паливної суміші буде більше, ніж необхідно, то вона буде збідненого. В результаті чого - зниження потужності двигуна, перевищення температурних норм для деталей циліндропоршневої механізму. Через це деякі елементи швидше зношуються. Якщо кисню у вихлопі багато, то в каталізаторі не відбудеться нейтралізація газу NOx. Це теж веде до забруднення навколишнього середовища.

Так як освіта отруйних газів неможливо помітити візуально, потрібен спеціальний датчик, який контролював би навіть незначні зміни в вихлопі двигуна.

Особливо корисним дана деталь виявляється в умовах збільшеного димоутворення (коли мотор відчуває серйозні навантаження). Це допомагає зберегти каталізатор від забруднення, а також трохи заощадити паливо.

Конструкція лямбда-зонда

Датчик зони каталізатора складається з таких елементів:

• Корпус з металу. На ньому зроблена різьба з гранями під ключ, щоб легше було його встановити або зняти.
• Кільце ущільнювача, що запобігає викид вихлопних газів через мікро щілину.
• Теплосприймач.
• Керамічний ізолятор.
• Електроди, до яких приєднується проводка.
• Ущільнювач проводки.
• Нагрівальний елемент (в модифікаціях з підігрівом).
• Корпус. У ньому зроблено отвір, через яке в порожнину надходить чисте повітря.
• Спіраль підігріву.
• Діелектричний наконечник. Виготовляється з кераміки.
• Захисна металева трубка з перфорацією.

Основним елементом конструкції є керамічний наконечник. Він виготовляється з оксиду цирконію. На ньому нанесено покриття з платини. Коли наконечник нагрівається (температура 350-400 градусів), він стає провідником, і напруга передається з його зовнішньої частини на внутрішню.

Принцип роботи лямбда зонда

Щоб зрозуміти, в чому можуть бути несправності лямбда зонда, необхідно розуміти принцип його роботи. Коли автомобіль знаходиться на виробничому конвеєрі, всі його системи налаштовуються так, щоб вони працювали ідеально. Однак з часом деталі мотора зношуються, в електронному блоці управління можуть виникати незначні помилки, які можуть впливати на функції різних систем, в тому числі і паливної.

Прилад є елементом системи так званої «зворотного зв'язку». ЕБУ розраховує, скільки палива і повітря подати у впускний колектор, щоб в циліндрі суміш якісно горіла, і вивільнялося досить енергії. Так як мотор поступово зношується, з часом стандартних налаштувань електроніки недостатньо - їх потрібно підкоригувати відповідно до стану силового агрегату.

Цю функцію виконує зонд лямбда. У разі збагаченої суміші він подає на блок управління напруга, відповідне показником -1. Якщо суміш збіднена, то цей показник буде +1. Завдяки такій коригуванню ЕБУ підлаштовує систему уприскування під змінилися параметри двигуна.

Пристрій працює за наступним принципом. Внутрішня частина керамічного наконечника контактує з чистим повітрям, зовнішня (знаходиться всередині вихлопної труби) - з відпрацьованим газами (через перфорацію захисного екрану), що пересуваються по вихлопній системі. Коли він нагрівається, іони кисню безперешкодно проникають з внутрішньої поверхні на зовнішню.

У порожнині датчика кисню більше, ніж в трубі вихлопної системи. Різниця в цих параметрах створює відповідну напругу, яке по дротах передається на ЕБУ. Залежно від зміни параметрів блок управління коригує подачу палива або повітря в циліндри.

Де встановлюють лямбда-зонд?

Датчик не дарма названий зондом, так як він встановлюється всередину вихлопної системи, і фіксує показники, які неможливо проаналізувати при розгерметизації системи. Для більшої ефективності в сучасних автомобілях встановлюється два датчика. Один вкручується в трубу перед каталізатором, а другий - за нейтралізатором.

Якщо зонд не обладнано підігрівом, тоді він встановлюється максимально близько до мотору, щоб швидше нагрівався. Якщо в машині встановлено два датчика, то вони дозволяють коригувати паливну систему, а також аналізувати ефективність каталітичного аналізатора.

Види і конструктивні особливості

Існує дві категорії датчиків лямбда-зонд:

• Без підігріву;
• З підігрівом.

Перша категорія відноситься до попередніх його різновидів. Для їх активації потрібен час. Порожній сердечник повинен нагрітися до робочої температури, коли діелектрик стане провідником. Поки він не нагріється до 350-400 градусів, він не буде працювати. У цей момент повітряно-паливна суміш не коригується, від чого в каталізатор може потрапляти незгоріле паливо. Це поступово скорочує робочий ресурс пристрою.

З цієї причини всі сучасні автомобілі оснащуються модифікаціями з підігрівом. Також всі датчики класифікують за трьома різновидам:

• Двоточкові без підігріву;
• Двоточкові з підігрівом;
• Широкосмугові.

Модифікації без підігріву ми вже розглянули. Вони можуть бути з одним проводом (сигнал подається відразу на ЕБУ) або з двома (другий відповідає за заземлення корпусу). Варто приділити трохи уваги двом іншим категоріям, так як вони мають більш складну будову.

Двоточкові з підігрівом

У двоточкових модифікаціях з підігрівом буде три або чотири дроти. У першому випадку це буде плюс і мінус для нагріву спіралі, а третій (чорний) - сигнальний. Другий тип датчиків має таку ж схему, за винятком четвертого дроти. Це заземляющий елемент.

широкосмугові

Широкосмугові зонди мають найскладнішу із усіх схему підключення до системи автомобіля. У ньому є п'ять проводів. Кожен виробник використовує своє маркування, щоб позначити, який з них за що відповідає. Найчастіше чорний - сигнальний, а сірий - заземлюючий.

Два інших кабелю - харчування підігріву. Ще один провід - це сигнальний провід закачування. Цей елемент регулює концентрацію повітря в датчику. Закачування відбувається за рахунок зміни сили струму в даному елементі.

Ознаки несправності лямбда зонда

Найперша ознака несправного датчика - збільшення витрати палива (при цьому умови експлуатації машини не змінюються). У цьому випадку буде спостерігатися зниження динамічних характеристик. Однак цей параметр не повинен бути єдиним мірилом.

Ось ще деякі «симптоми» несправного зонда:

• Збільшена концентрація СО. Цей параметр вимірюється спеціальним пристроєм.
• На приладовій панелі загорівся сигнал CHECK мотора. Але в цьому випадку слід звернутися в сервіс. Попередження може не торкатися цього датчика.

Датчик кисню виходить з ладу з наступних причин:

• Природній знос.
• На нього потрапив тосол.
• Неправильно чистили корпус.
• Неякісне паливо (великий вміст свинцю).
• Перегрівся.

Методи перевірки лямбда-зонда

Щоб перевірити справність лямбда зонда, досить мультиметра. Робота виконується в такій черговості:

• Проводиться зовнішній огляд. Сажа на його корпусі вказує на те, що він міг згоріти.
• Відключається датчик від електричного кола, мотор заводиться.
• Наконечник необхідно нагріти до робочої температури. Для цього потрібно тримати обороти двигуна в межах 2-3 тисячі оборотів.
• Контакти мультиметра приєднуються до проводів датчика. Плюсовій стрижень приладу - на сигнальний провід (чорного кольору). Мінусовий - на масу (сірий провід, якщо його немає, то просто на кузов авто).
• Якщо датчик справний, то показники мультиметра будуть коливатися в межах 0,2-0,8 В. Несправний лямбда-зонд видасть показники від 0,3 до 0,7 В. Якщо на екрані показник стабільний, то це означає, що датчик не функціонує .

Заміна та ремонт лямбда-зонда

Що робити, якщо датчик вийшов з ладу? Його необхідно замінити. Він не ремонтується. Правда, деякі майстри використовують обманки або відключають датчик. Однак такі методи чреваті несправностями каталізатора і зниженням ефективності ДВС.

Міняти датчик необхідно на аналогічний. Справа в тому, що ЕБУ підлаштовується під параметри конкретного пристрою. Якщо встановити іншу модифікацію, є велика ймовірність подачі неправильних сигналів. Це може привести до різних неприємних наслідків, включаючи швидкий вихід з ладу каталізатора.

Заміна лямбда-зонда повинна проводитися на холодному моторі. Купуючи новий датчик кисню, вкрай важливо переконатися, що був куплений оригінал, а не аналог, що підходить до даного автомобілю. Несправність відразу не буде помітна, але згодом пристрій знову перестане працювати.

Процедура установки нового датчика дуже проста:

• Відключаються дроти зі старого зонда.
• Викручується несправний датчик.
• На його місце вкручується новий.
• Надягають дроти відповідно до маркування.

Виконуючи заміну датчика кисню, необхідно бути акуратним, щоб не зірвати різьбу ні на нього, ні у вихлопній трубі. Після заміни мотор заводять і перевіряють працездатність пристрою (за допомогою мультиметра, як це описано вище).

Як видно, від параметрів, що надходять з лямбда-зонда на ЕБУ, залежить ефективність двигуна автомобіля. Важливість датчика збільшується, якщо вихлопна система оснащена каталітичним нейтралізатором.

Питання та відповіді:

Де стоять лямбда зонди? Датчик вкручується у вихлопну систему максимально близько до каталізатора. У сучасних машинах використовується два лямбда-зонди (один перед каталізатором, а інший за ним).

Яку функцію виконує датчик лямбди зонда? Цей датчик слідкує за складом вихлопних газів. З його сигналів блок управління коригує склад повітряно-паливної суміші.