Замена датчиков кислорода (Лямбда-зонд) своими руками BMW E90

Датчик кислорода – прибор, определяющий концентрацию кислорода в смеси выхлопных газов четырнадцатой. Информация, полученная от данного датчика используется ЭБУ для корректировки соотношения бензина и воздуха в подаваемой в камеры сгорания топливной смеси.

Из данной статьи вы узнаете, как снять лямбда зонд и какими проблемами может сопровождаться его демонтаж. Мы детально рассмотрим методы, позволяющие раскрутить резьбовое соединение прикипевшего к коллектору датчика кислорода.

Кислородный датчик ВАЗ 2114

Отчего кислородный датчик может выйти из строя?

Демонтированный обгоревший лямбда-зонд

Перед тем, как приступить к диагностике признаков и симптомов, а также ремонту той или иной неисправности своими руками, предлагаем вам ознакомиться с причинами выходу из строя регулятора.

Итак, почему регулятор не работает:

1. Использование низкокачественного топлива. Если в топливе содержатся железо, вода, элементы нефтяного распада, свинец и прочие вредоносные вещества, это приведет к поломке регулятора. Такие компоненты забивают платиновые электроды достаточно быстро, чтобы забить их, потребуется две-три заправки некачественным топливом.
2. Неисправность подогрева. Датчик кислорода оборудуется специальным подогревом. Если подогрев выходит из строя, регулятор может выдавать ошибку о работе. Подогрев является важным элементом, поскольку именно благодаря подогреву водитель получает точные сведения от лямбда-зонда. Если регулятор работает без подогрева, то он будет выдавать неверное количество кислорода в выхлопе. Соответственно, подогрев вступает в работу сразу же после запуска мотора. Поломка подогрева подразумевает ремонт и замену датчика в целом, поскольку при отсутствии подогрева смысла от регулятора не будет.
3. Перегрев корпуса лямбда-зонда в результате того, что был неверно установлен угол опережения зажигания. Также симптом перегрева может проявиться в результате слишком обогащенной горючей смеси.
4. Если состояние маслосъемных колец плохое, то это может привести к попаданию в выхлопную трубу моторной жидкости. Соответственно, ее воздействие на датчик может быть губительным и возникнет необходимость ремонта или замены устройства.
5. Сбои в работе системы зажигания являются еще одной причиной, по которой лямбда не работает. Речь идет о свечах, катушках, всевозможных модулях и проводке. Причиной могут служить хлопки в выхлопной трубе — они способны разрушить хрупкую керамику устройства.
6. Во впускном коллекторе мотора проявляются удары.
7. Неправильный запуск мотора авто. Необходимость ремонта неисправности возникает в результате многократных и при этом неудачных попыток старта мотора автомобиля, еще и от того, что эти попытки проводятся в небольшие промежутки времени. В результате несгоревшее топливо накапливается в выпускном коллекторе отработавших газов мотора. При появлении ударной волны топливо может воспламениться.
8. Попадание на керамический элемент различных расходных материалов — растворителей, охлаждающих жидкостей, моющих средств и т.д., может вызвать необходимость ремонта регулятора.
9. Применение герметиков при монтаже регулятора может привести к серьезным проблемам. Особенно, если при комнатной температуре они могут вулканизироваться или в их составе содержится силикон.
10. В результате обрыва либо плохого контакта устройства, а также при замыкании на массу выходной проводки возникает необходимость ремонта.
11. Если мотор работает с неверно отрегулированными клапанами , которые могут быть поджаты или зажаты, либо же с клапанами, которое долгое время не регулировались.
12. В цилиндрах мотора неправильный уровень компрессии. Если компрессия неравномерная, то это может привести к несбалансированному сгоранию горючей смеси.
13. При монтаже ремня ГРМ были неверно выставлены метки устройства, либо же они могли быть нарушены в ходе эксплуатации транспортного средства.
14. Засорение бензиновых форсунок мотора. Также необходимость ремонта неисправности возникает в результате засорения бензиновых форсунок мотора либо из-за того, что в их работе возник дисбаланс.

Закоксованный кислородный датчик

Основные признаки неисправностей

Далее рассмотрим признаки, которые позволят произвести диагностику и проверить, работает ли корректор лямбда-зонда и датчик в целом или нет. Как показывает практика, устройство выходит из строя постепенно, а не сразу. Поэтому если вы не знаете, где установлен лямбда-зонд и как произвести его проверку, то вероятнее всего, признаки поломки вы выявите не сразу. Но если вы ознакомитесь с признаками, описанными ниже, то проблем во время проверки у вас не возникнет.

Итак, выход из строя регулятора можно условно разделить на несколько этапов.

1. Первым признаком является то, что устройство перестает работать в нормальном режиме. В частности, во время определенных рабочих моментов двигателя регулятор отказывается генерировать сигнал. В результате налаженность оборотов холостого хода начинает дестабилизироваться, то есть обороты плавают. Этот признак может свидетельствовать о необходимости восстановления устройства. Следует отметить, что обороты могут плавать в очень большом диапазоне, соответственно, со временем это может привести к снижению и потере качества горючей смеси.
2. Еще один признак, который говорит о необходимости восстановления устройства, это то, что машина начинает дергаться. В результате запуска и проверки мотора вы можете услышать нехарактерные для его работы хлопки. Кроме того, если при проверке вы заметили, что на приборной панели загорелся новый индикатор, то этом говорит о том, что устройство необходимо проверить более подробно с помощью мультиметра. Если мультиметра у вас нет, то обратитесь за помощью к электрику.
3. Следующим этапом, по которому можно проверить неисправность, является полный выход из строя регулятора при работе на непрогретом двигателе. При этом блок управления будет предупреждать водителя о неисправности и необходимости ремонта — мощность двигателя снизится, при нажатии на педаль газа будет ощущаться замедленная реакция авто. Из-под капота будут доноситься те же хлопки, машина при движении будет дергаться — эти признаки неисправности говорят о том, что нужно произвести ремонт и восстановить устройство.
4. Один из наиболее опасных признаков неисправности является перегрев мотора.
5. Также о необходимости ремонта и восстановления может говорить повышенный расход топлива, а из глушителя автомобиля может появиться неприятный запах с признаком токсичности.
6. Если у вас современный автомобиль, то в результате поломки устройства может сработать система аварийной блокировки. Соответственно, дальнейшее движение на транспортном средстве будет невозможным, единственный выход — вызвать эвакуатор и отвезти авто в ремонт.
7. Одним из самых плохих вариантов дальнейшего развития событий может стать разгерметизация устройства, поскольку при разгерметизации езда на машине будет невозможной. Есть большая вероятность выхода из строя двигателя. Когда происходит этот процесс, отработавшие газы не выходят через глушитель, а поступают в заборный канал. Когда водитель жмет на тормоз, датчик видит переизбыток кислорода в системе, в результате чего выдает огромное количество отрицательных импульсов. Таким образом, система управления впрыском может полностью выйти из строя. Если регулятор разгерметизировался, об этом можно узнать в результате потери мощности, которая особенно ощущается при быстрой езде. Рывки и хлопки, а также неприятный запах — те же симптомы поломки. Также можно проверить корпус выпускных клапанов и места монтажа свечей — на них может образоваться осадок от сажи (автор видео — HondaDiagnostic Sistem).

Инструкция по замене

Как осуществляется замена кислородного датчика своими руками:

1. Для правильного снятия устройства следует немного прогреть двигатель, а также выключить зажигание.
2. От устройства отсоединяются все провода.
3. С помощью гаечного ключа, в некоторых случаях требуется торцевой, необходимо выкрутить вышедший из строя регулятор. После того, как лямбда-зонд демонтирован, необходимо также снять защитный колпачок, затем осуществляется очистка устройства. Для прочистки можно использовать ортофосфорную кислоту, этот вариант является одним из наиболее эффективных. После очистки промойте регулятор чистой водой, установите на место и проверьте его работоспособность.
4. В том случае, если очистка не дала эффекта, необходимо демонтировать старый датчик и установить новый. Новый компонент монтируется до упора, больших усилий прикладывать не стоит. Чтобы обеспечить герметичность устройства, можно перед монтажом его можно обработать герметиком.
5. Установите на место все провода.

Снятие старой лямбды

• Найдите лямбду, которая находится на выхлопном коллекторе.

• Отключите аккумулятор от сети автомобиля.
• Отсоедините разъем лямбда от системы.

• Провода датчика кислорода крепятся к деталям двигателя с помощью специальных хомутов – отсоедините их.

• Далее понадобиться ключ на 22 или 24, с помощью которого датчик кислорода выкручивается.

Казалось-бы все так просто, но не тут то было.

В большинстве случае снять лямбду с первого раза проблематично, связано это с тем, что установлена она на выхлопном коллекторе, который разогревается до больших температур и датчик кислорода просто прикипает к нему в резьбовом соединении.

Поэтому если гаечный ключ не помог, берем:

1. Баллоник (газовый ключ);
2. Молоток;
3. Добротную крестообразную отвертку, не тонкую;
4. Электрическую дрель со сверлами, чтобы отвертка смогла зайти в отверстие.

Рукоятка газового ключа имеет большой рычаг, поэтому вероятность открутить O2 датчик вполне большая.

Если не получилось, то начинаем сверлить отверстие в лямбда зонте, прямо в гайке.

Затем в отверстие вставляется отвертка и делается новая попытка снять лямбда зонд. Отвертку можно заменить другим, более прочным инструментом, так как скорее всего Вам придется бить по ней молотком.

Видео «Как правильно поменять лямбда-зонд»

О том, как правильно осуществить замену регулятора своими руками , вы можете узнать из видео ниже (автор видео — oasex).

Извините, в настоящее время нет доступных опросов.

Поставил датчик фирмы BOSCH

Место установки датчика кислорода. В связи с тем, что датчик кислорода может вырабатывать электрический сигнал только при температуре 300-350°С и выше, датчики без нагревателя устанавливаются в выпускном трубопроводе ближе к двигателю, а с нагревательными элементами — перед нейтрализатором.

В некоторых автомобилях в каталитическом нейтрализаторе установлен датчик температуры, который не следует путать с кислородным. Иногда (ФМ-3)устанавливается два кислородных датчика — до нейтрализатора и после него (ST220 — два ката и 4 лямбды).

1. назначение, применение. Для корректировки оптимальной смеси горючего с воздухом применение приводит к повышению экономичности автомобиля, влияет на мощность двигателя, динамику, а также на экологические показатели.

Бензиновому двигателю для работы требуется смесь с определенным соотношением воздух-топливо. Соотношение, при котором топливо максимально полно и эффективно сгорает, называется стехиометрическим и составляет оно 14,7:1. Это означает, что на одну часть топлива следует взять 14,7 частей воздуха. На практике же соотношение воздух-топливо меняется в зависимости от режимов работы двигателя и смесеобразования. Двигатель становится неэкономичным. Это и понятно!

Таким образом датчик кислорода — это своеобразный переключатель (триггер), сообщающий контроллеру впрыска о качественной концентрации кислорода в отработавших газах. Фронт сигнала между положениями «Больше» и «меньше» очень мал. Настолько мал, что его можно не рассматривать всерьез. Контроллер принимает сигнал с ЛЗ, сравнивает его с значением, прошитым в его памяти и, если сигнал отличается от оптимального для текущего режима, корректирует длительность впрыска топлива в ту или иную сторону. Таким образом осуществляется обратная связь с контроллером впрыска и точная подстройка режимов работы двигателя под текущую ситуацию с достижением максимальной экономии топлива и минимизацией вредных выбросов.

Функционально лямбда-зонд работает, как переключатель и выдает опорное напряжение (0.45V) при низком содержании кислорода в выхлопных газах. При высоком уровне кислорода датчик О2 снижает снижает свое напряжение до

0.1-0.2В. При этом, важным параметром является скорость переключения датчика. В большинстве систем впрыска топлива О2-датчик имеет выходное напряжение от от 0.04.0.1 до 0.7…1.0В. Длительность фронта должна быть не более 120мСек. Следует отметить, что многие неисправности лямбда-зонда контроллерами не фиксируются и судить о его исправной работе можно только после соответствующей проверки.

Лямбда-зонд действует по принципу гальванического элемента с твердым электролитом в виде керамики из диоксида циркония (ZrO2). Керамика легирована оксидом иттрия, а поверх нее напылены токопроводящие пористые электроды из платины. Один из электродов «дышит» выхлопными газами, а второй – воздухом из атмосферы. Эффективное измерение остаточного кислорода в отработавших газах лямбда-зонд обеспечивает после разогрева до температуры 300 – 400оС. Только в таких условиях циркониевый электролит приобретает проводимость, а разница в количестве атмосферного кислорода и кислорода в выхлопной трубе ведет к появлению на электродах лямбда-зонда выходного напряжения.

Для повышения чувствительности лямбда-зондов при пониженных температурах и после запуска холодного двигателя используют принудительный подогрев. Нагревательный элемент (НЭ) расположен внутри керамического тела датчика и подключается к электросети автомобиля

Элемент зонда, сделанный на основе диоксида титана не производят напряжение а меняет свое сопротивление (нас этот тип не касается).

При пуске и прогреве холодного двигателя управление впрыском топлива осуществляется без участия этого датчика, а коррекция состава топливо-воздушной смеси осуществляется по сигналам других датчиков (положения дроссельной заслонки, температуры охлаждающей жидкости, числа оборотов коленвала и др.). Особенностью циркониевого лямбда-зонда является то, что при малых отклонениях состава смеси от идеального (0,97 Ј l Ј 1,03) напряжение на его выходе изменяется скачком в интервале 0,1 — 0,9 В

Кроме циркониевых, существуют кислородные датчики на основе двуокиси титана (TiO2). При изменении содержания кислорода (О2) в отработавших газах они изменяют свое объемное сопротивление. Генерировать ЭДС титановые датчики не могут; они конструктивно сложны и дороже циркониевых, поэтому, несмотря на применение в некоторых автомобилях (Nissan, BMW, Jaguar), широкого распространения не получили.

2. Совместимость, взаимозаменяемость. -принцип работы лямбда-зонда у всех производителей в общем одинаков. Совместимость чаще всего обусловлена на уровне посадочных размеров. -различаются монтажными размерами и разъемом -Можно купить оригинальный датчик б/у, что чревато пустыми тратами: на нем не написано, в каком он состоянии, а проверить вы его сумеете только на автомобиле

3. Виды. а) с подогревом и без подогрева б) кол-вом проводов: 1-2-3-4 т.е. соответственно и комбинацией с/без подогрева. в) из разных материалов: циркониево-платиновые и подороже на основе двуокиси титана (TiO2) Титановые лямбда-зонды от циркониевых легко отличить по цвету «накального» вывода подогревателя – он всегда красный. г) широкополосная для дизелей и двигателей работающих на обедненной смеси.

4. Как и почему умирает. — плохой бензин, свинец, железо забивают платиновые электроды за несколько «удачных» заправок. — масло в выхлопной трубе — Плохое состояние маслосъемных колец -попадание на нее моющих жидкостей и растворителей -«хлопки» в выпуске разрушающие хрупкую керамику -удары — перегрев его корпуса из-за неправильно установленного угла опережения зажигания, сильно переобогащенной топливной смеси. — Попадание на керамический наконечник датчика любых эксплуатационных жидкостей, растворителей, моющих средств, антифриза — обогащенная топливно-воздушная смесь, — сбои в системе зажигания, хлопки в глушителе — Использование при установке датчика герметиков, вулканизирующихся при комнатной температуре или содержащих в своем составе силикон — Многократные (неудачные) попытки запуска двигателя через небольшие промежутки времени, что приводит к накапливанию несгоревшего топлива в выпускном трубопроводе, которое может воспламениться с образованием ударной волны. — Обрыв, плохой контакт или замыкание на «массу» выходной цепи датчика.

Как самостоятельно проверить лямбда-зонд?

Чтобы осуществить проверку датчика своими руками, вам потребуется вольтметр. Он может быть цифровым либо стрелочным, без разницы.

Итак, проверку осуществляется в несколько этапов:

1. Для начала необходимо включить зажигание, но при этом отключать лямбда-зонд не рекомендуется. В противном случае блок управления мотором может зафиксировать в памяти ошибку, свидетельствующую о выходе из строя нагревателя лямбда-зонда.
2. Щупами устройства необходимо проткнуть провода, которые подходят к нагревателю. Или же вы можете воткнуть щупы в разъем, расположенный со стороны этих проводков.
3. Посмотрите на экран вольтметра — он должен показать уровень напряжения, равный напряжению в АКБ. Помните о том, что на выключенном двигателей минус с ЭБУ может не подаваться. Соответственно, после этого необходимо осторожно запустить мотор.

Что такое лямбда-зонд, и где он находится

В связи с ужесточением экологических норм для уменьшения токсичности выхлопных газов машины начали оборудовать каталитическим нейтрализатором (катализатором). Качество и продолжительность его работы находится в прямой зависимости от состава топливно-воздушной смеси (ТВС). В зависимости от сигналов, передаваемых лямбда-зондом, регулируется процентное соотношение в смеси топлива и воздуха.

Лямбда-зонд — система, определяющая, какое количество остаточного кислорода содержится в выхлопных газах. Иначе его можно назвать — кислородный датчик.

Располагается лямбда-зонд в выпускном коллекторе перед каталитическим нейтрализатором

Качественная очистка от токсичных выхлопов в катализаторе проводится только при наличии в них кислорода. Для контроля эффективности действия нейтрализатора и повышения точности исследования состояния выхлопных газов на многих моделях устанавливают второй лямбда-зонд на выходе катализатора.

Для повышения эффективности на современных автомобилях устанавливается дополнительный лямбда-зонд на выходе катализатора

Назначение устройство и принцип работы

Назначение

Эту задачу перед ним, вернее перед катализатором, поставили инженеры-технологи под давлением жестких экологических норм касающиеся выхлопа отработавших газов автомобильного транспорта. Лямда-зонд же необходим для того что бы работа катализатора была как можно эффективнее и долговечнее, а для этого нужно создать оптимальную топливовоздушную смесь (где на один килограмм топлива приходится 14,7 килограмм воздуха), при сгорании которой в отработавших газах остается наименьшее количество вредных веществ. За данным соотношением и следит кислородный датчик, замеряя его количество в отработавших газах, поэтому он устанавливается в выхлопном патрубке, перед катализатором.

Устройство

Существуют два типа кислородных датчиков:

• Резистивные, меняющие свое сопротивление в зависимости от окружающей его среды;
• Электромеханические, работа которых основана на свойствах ZrO2 (диоксида циркония), который создает разность напряжений в зависимости от количества окружающего его кислорода.

В настоящее время широко применяется второй тип кислородных датчиков.

Устройство лямда-зонда ваз 2112

Принцип работы

Как мы видим на фото, основной частью кислородного датчика является наконечник из керамики (в основе которой состоит двуокись циркония), к которому прикреплены с помощью напыления пористые, токопроводящие платиновые электроды. Так как эффективная работа кислородного датчика возможна только при температуре не ниже 300оС, все современные датчики оснащены электрическими подогревателями, которые располагаются внутри корпуса, и подключаются к бортовой сети автомобиля.

Без подогрева ваз 2115

С подогревом ваз 2112

Пуск двигателя и его работа в режиме прогрева не требуют работы лямбды-зонда, в этом случае состав топливовоздушной смеси основывается на показаниях других датчиков (температура охлаждающей жидкости, число оборотов двигателя, положение дроссельной заслонки). Первый защитный экран останавливает поток отработавших газов и через отверстия в корпусе позволяет им проникнуть внутрь, ко второму защитному экрану. При малейшем отклонении от лямбды равной единицы (уже упоминали соотношение стехиометрической смеси — 1 к 14,7) работа катализатора становится не эффективной, так как диапазон его работы это единица с допуском ±0,01. В данном случае работа циркониевого зонда очень эффективна, так как в данном диапазоне на выходе датчика разность напряжений колеблется от 0,1 до 0,9 вольт. Значения разности напряжений считываются несколько раз в секунду, что позволяет менять состав топливовоздушной смеси при любых режимах работы двигателя.

Как работает датчик кислорода

Главной функцией лямбда-зонда считается измерение количество кислорода, содержащегося в выхлопных газах, и сравнение его с эталонным.

Электрические импульсы от кислородного датчика поступают в электронный блок управления (ЭБУ) топливной системой. Относительно этих данных ЭБУ регулирует состав ТВС, подаваемой в цилиндры.

Схема установки основного и дополнительного датчиков кислорода в автомобиле

Результатом совместной работы лямбда-зонда и ЭБУ является получение стехиометрической (теоретически идеальной, оптимальной) ТВС, состоящей из 14,7 частей воздуха и 1 части топлива, при которой λ=1. У обогащенной смеси (избыток бензина) λ 1.

Своевременная замена лямбда зонда

Для чего необходима замена лямбда зонда
, когда лучше всего ее проводить, а также каковы причины его поломки, — на эти и другие вопросы отвечают эксперты нашей мастерской. Сегодня нам трудно представить свою жизнь без личного автомобиля. Ежедневные поездки на работу, выходные с друзьями на природе, помощь родителям – причин для покупки автомобиля может быть много. И, несмотря на то, что организм автомобиля работает как часы, нередки и столь же неприятны случаи его поломки, в том числе и выхода из строя и последующей
замены кислородного датчика
.

Лямбда-зонд: происхождение

Под этим сложным названием в теле Вашего авто скрывается датчик кислорода или кислородный датчик. На базе показаний кислородного датчика форсунка контролирует идеальный состав смеси из топлива и воздуха, тогда как сам лямбда зонд помогает электронике скорректировать ее состав, а также оказывает влиянии на расход бензина. Своим названием датчик кислорода обязан букве греческого алфавита λ, то есть “лямбда”. В автомобильной промышленности она используется для обозначения коэффициента переизбытка воздуха в топливно-воздушной смеси. Данный коэффициент языком формулы выражается в пропорции объёма поступившего кислорода(воздуха) к объёму топлива(бензина), необходимого для полного сгорания смеси. В идеале коэффициент равен единице при 14.7 : 1 для бензиновых двигателей и 14.5 : 1 для дизельных двигателей.

Разновидности лямбда-зондов

Современные машины оснащаются следующими датчиками:

Циркониевый

Одна из наиболее распространённых моделей. Создана на основе диоксида циркония (ZrO2).

Циркониевый датчик кислорода действует по принципу гальванического элемента с твёрдым электролитом в виде керамики из диоксида циркония (ZrO2)

Керамический наконечник с диоксидом циркония с обеих сторон покрыт защитными экранами из токопроводящих пористых платиновых электродов. Свойства электролита, пропускающего ионы кислорода, проявляются при нагреве ZrO2 выше 350°C. Лямбда-зонд не будет работать, не прогревшись до нужной температуры. Быстрый нагрев осуществляется за счёт встроенного в корпус нагревательного элемента с керамическим изолятором.

Важно! Повышение температуры датчика до 950°C ведёт к его перегреву.

Выхлопные газы поступают к наружной части наконечника через специальные просветы в защитном кожухе. Атмосферный воздух попадает внутрь датчика через отверстие в корпусе или пористую водонепроницаемую уплотнительную крышку (манжету) проводов.

Разница потенциалов образуется за счёт передвижения ионов кислорода по электролиту между наружным и внутренним платиновыми электродами. Напряжение, образующееся на электродах, обратно пропорционально количеству О2 в выхлопной системе.

Напряжение, которое образуется на двух электродах, обратно пропорционально количеству кислорода

Относительно сигнала, поступающего от датчика, блок управления регулирует состав ТВС, стараясь приблизить её к стехиометрической. Напряжение, поступающее от лямбда-зонда, ежесекундно меняется по несколько раз. Это даёт возможность регулировать состав топливной смеси независимо от режима работы ДВС.

По количеству проводов можно выделить несколько типов циркониевых устройств:

1. В однопроводном датчике существует единственный сигнальный провод. Контакт на массу осуществляется через корпус.
2. Двухпроводное устройство оснащено сигнальным и заземляющим проводами.
3. Трёх- и четырёхпроводные датчики снабжены системой нагрева, управляющим и заземляющим проводами к ней.

Циркониевые лямбда-зонды в свою очередь разделяются на одно-, двух-, трёх- и четырёхпроводные датчики

Титановый

Визуально похож на циркониевый. Чувствительный элемент датчика создан из диоксида титана. В зависимости от количества кислорода в выхлопных газах скачкообразно меняется объёмное сопротивление датчика: от 1 кОм при богатой смеси до более 20 кОм при бедной. Соответственно, меняется проводимость элемента, о чём датчик сигнализирует блоку управления. Рабочая температура титанового датчика — 700°C, поэтому наличие нагревательного элемента обязательно. Эталонный воздух отсутствует.

Из-за своей сложной конструкции, дороговизны и привередливости к перепадам температуры большое распространение датчик не получил.

Кроме циркониевых, существуют также кислородные датчики на основе двуокиси титана (TiO2)

Широкополосный

Конструктивно отличается от предыдущих 2 камерами (ячейками):

В камере для измерений с использованием электронной схемы модуляции напряжения поддерживается состав газов, соответствующий λ=1. Насосная ячейка при работающем моторе на обеднённой смеси устраняет лишний кислород из диффузионного зазора в атмосферу, при богатой смеси — пополняет диффузионное отверстие недостающими ионами кислорода из внешнего мира. Направление тока для перемещения кислорода в разные стороны меняется, а его величина пропорциональна количеству О2. Именно значение тока и служит детектором λ выхлопных газов.

Температура, необходимая для работы (не менее 600°C), достигается за счёт работы нагревательного элемента в датчике.

Широкополосные датчики кислорода детектируют лямбду от 0,7 до 1,6

Как ремонтировать лямбда-зонд?

Производители лямбда-зондов позиционируют детали, как неразборные и не подлежащие ремонту. Однако некоторые автовладельцы с определенным успехом пытаются разбирать и ремонтировать датчики, собирая из двух или более поврежденных устройств одно работоспособное.

Владельцу автомобиля следует помнить, что подобный ремонт лямбда-зонда является временным мероприятием. Рекомендуется приобрести новый датчик, а отремонтированный использовать в качестве запасного.

Ремонт нагревательного элемента

Примерная последовательность разборки и ремонта датчика с поврежденным нагревательным элементом:

1. Аккуратно распилить внешний корпус датчика.
2. Аналогичным образом распиливается второй датчик.
3. Вынуть из распиленных корпусов нагревательные стержни. Целое устройство необходимо протереть от нагара и грязи сухой материей. Использовать чистящие вещества не рекомендуется, поскольку возможно повреждение нагревателя в результате химических реакций.
4. Установить нагреватель в зонд, который будет применяться на автомобиле.
5. Спаять корпус медно-фосфорным припоем, имеющим температуру плавления около 700 ºС. В качестве источника тепла применяется газовая ювелирная горелка.
6. Проверить работоспособность изделия тестером и установить зонд в коллектор. Если отремонтированное устройство не работает, то можно попробовать поменять нагреватель еще раз. Ниже приведены фотографии, поясняющие процесс ремонта.

Набор инструментов для ремонта

Отремонтированный датчик перед пайкой стыка

Сверху целый нагревательный стержень, снизу сломанный

Зонд с распиленным корпусом

Ремонт неисправной проводки

Встречаются рекомендации по установке дополнительного резистора в цепь обогрева при выходе ее из строя. По идее авторов полученное сопротивление должно давать корректный сигнал в блок управления и выключать информацию об ошибке. Фактически так и происходит, но срок жизни дополнительного сопротивления составляет от нескольких часов до нескольких дней. Нагревающийся до высоких температур резистор может стать причиной возгорания в моторном отсеке.

Устранить неисправность, связанную с разорванным жгутом проводки, можно следующим образом:

1. Пропилить корпус на верхней части зонда.
2. Демонтировать полностью старые провода, поскольку изоляция со временем изнашивается и трескается.
3. Вынуть из колодки-донора пины с припаянными проводами. В качестве донора может использоваться любая штекерная колодка из имеющихся в наличии.
4. Для дальнейшей работы необходимо выпаять из пинов соединительные элементы.
5. Собрать новый жгут проводки, используя штатное резиновое уплотнение от зонда.
6. Установить на концы проводов снятые соединительные элементы.
7. Соединить проводку с ответными кабелями лямбда-зонда.
8. Обжать контакты и дополнительно пропаять тугоплавким медно-фосфорным припоем.
9. Запаять корпус и промазать место ввода жгута проводов в датчик термостойким герметиком.

При ремонте проводки лямбда-зонда рекомендуется на каждом этапе проверять отсутствие замыканий проводником на «массу» или между собой.

Выпаянный соединитель (крайний справа)

Подсобранный жгут проводки

Обжатые провода жгута

Штатное уплотнительное кольцо

Штекер, используемый как источник запасных частей

Провода с установленными наконечниками

Очистка от нагара и сажи

Еще одним вариантом ремонта является очистка измерительного элемента от нагара и сажи:

1. Аккуратно спилить защитные колпачки.
2. Выдержать датчик в ортофосфорной кислоте, затем аккуратно счистить нагар кисточкой. Не рекомендуется прилагать усилие, поскольку измерительный элемент крайне хрупкий.
3. При необходимости дополнительно очистить элемент путем нагрева на газовой горелке. Процедуру следует выполнять аккуратно, поскольку возможно растрескивание детали. Рекомендуемый в ряде источников нагрев и охлаждение холодной водой делать запрещено, поскольку это приведет к полному выходу зонда из строя.
4. Собрать датчик обратно, соединив детали тугоплавким припоем или точечной сваркой.

Симптомы неисправности

Основными признаками, свидетельствующими о поломке кислородного датчика, считаются:

• Повышенная токсичность выхлопных газов;
• Нестабильная, прерывистая разгонная динамика;
• Кратковременное включение лампы «CHECK ENGINE» при резком увеличении оборотов;
• Нестабильные, постоянно меняющиеся холостые обороты;
• Увеличение расхода топлива;
• Перегрев катализатора, сопровождающийся потрескивающими звуками в его зоне при заглушённом моторе;
• Постоянно горящий индикатор «CHECK ENGINE»;
• Беспричинная сигнализация бортового компьютера о переобогащённой ТВС.

Нужно иметь в виду, что все эти отклонения могут быть симптомами и других поломок.

Длительность службы лямбда-зонда примерно 60-130 тыс. км. Причинами сокращения срока службы и поломки устройства может стать:

• Применение при монтаже датчиков, не рассчитанных на высокие температуры герметиков (силиконовых);
• Некачественный бензин (повышенное содержание этила, свинца, тяжёлых металлов);
• Попадание масла в выхлопную систему в результате износа маслосъёмных колец или колпачков;
• Перегрев датчика в результате некорректно выставленного зажигания, переобогащённой ТВС;
• Множественные попытки завести мотор, приводящие к проникновению горючих смесей в систему выхлопа;
• Нестабильный контакт, замыкание на массу, обрыв выходного провода;
• Нарушение целостности конструкции датчика.

Способы диагностики кислородного датчика

Специалисты советуют проверять корректность работы лямбда-зонда каждые 10000 км пробега, даже если проблем в работе устройства не наблюдается.

Диагностику начинают с проверки надёжности соединения клеммы с датчиком и на наличие механических повреждений. Далее выкручивают лямбда-зонд из коллектора и осматривают защитный кожух. Небольшие отложения очищают.

Если в ходе визуального осмотра на защитной трубке датчика кислорода были выявлены следы сажи, сильные белые, серые или блестящие отложения, то лямбда-зонд следует заменить

Как проверить лямбда-зонд мультиметром (тестером)

Проверка датчика на работоспособность проводится по следующим параметрам:

• Напряжение в нагревательной цепи;
• «Опорное» напряжение;
• Состояние нагревателя;
• Сигнал датчика.

Схема подключения к лямбда-зонду в зависимости от его типа

Наличие напряжения в цепи подогрева определяют мультиметром или вольтметром в следующей последовательности:

1. Не снимая разъём с датчика, включают зажигание.
2. Щупы присоединяют к цепи подогрева.
3. Показания на приборе должны совпадать с напряжением на аккумуляторе — 12В.

«+» идёт на датчик от аккумулятора через предохранитель. При его отсутствии прозванивают эту цепь.

«—» поступает от блока управления. Если он не обнаружен, проверяют клеммы цепи «лямбда-зонд — ЭБУ».

Замеры опорного напряжения проводятся теми же аппаратами. Последовательность действий:

1. Включают зажигание.
2. Замеряют напряжение между сигнальным проводом и массой.
3. Прибор должен показать 0,45 В.

Для проверки нагревателя мультиметр выставляют в режим омметра. Этапы диагностики:

1. Снимают разъём с устройства.
2. Замеряют сопротивление между контактами нагревателя.
3. Показания на разных кислородниках различные, но не должны выходить за пределы 2-10 Ом.

Важно! Отсутствие сопротивления говорит о разрыве в цепи нагревателя.

Вольтметр или мультиметр используются для проверки сигнала датчика. Для этого:

1. Заводят двигатель.
2. Прогревают его до рабочей температуры.
3. Щупы прибора соединяют с сигнальным проводом и проводом массы.
4. Обороты мотора увеличивают до 3000 об/мин.
5. Следят за замерами напряжения. Должны наблюдаться скачки в диапазоне от 0,1 В до 0,9 В.

Если хотя бы при одной из проверок показатели разнятся от нормы, датчик неисправен и нуждается в замене.

Видео: проверка лямбда-зонда тестером

Проверка осциллографом

Главным преимуществом данной диагностики лямбда-зонда перед проверкой вольтметром и мультиметром является фиксация времени между однотипными изменениями выходного напряжения. Оно не должно превышать 120 мс.

1. Щуп прибора подключают к сигнальному проводу.
2. Мотор прогревают до рабочей температуры.
3. Обороты двигателя повышают до 2000-2600 об/мин.
4. По показаниям осциллографа определяют работоспособность кислородного датчика.

Диагностика осциллографом даёт наиболее полную картину работы лямбда-зонда

Превышение временного показателя или пересечение пределов напряжения нижнего 0,1 В и верхнего 0,9 В говорит о неисправном кислородном датчике.

Видео: диагностика датчика кислорода осциллографом

Другие способы проверки

Если в автомобиле есть бортовая система, то по сигналу «CHECK ENGINE», выдающему определённую ошибку, можно диагностировать состояние лямбда-зонда.

Перечень ошибок лямбда-зонда

Чтобы лямбда-зонд работал долго и эффективно, необходимо заправлять автомобиль только качественным топливом. Плановая и своевременная диагностика датчика кислорода поможет вовремя обнаружить его неисправность. Эта мера способна продлить срок эксплуатации не только самого датчика, но и катализатора.

Методы проверки лямбда-зонда

Работоспособность лямбда-зонда для начала можно попробовать оценить визуально, а после этого проверить при помощи электроизмерительных приборов (вольтметра или осцилографа).

Визуальная проверка. Конечно, это не панацея, но данный метод наиболее прост и понятен, так что начинать комплексные меры рекомендуется именно с него.

Сначала стоит осмотреть разъемы, к которым подключены провода – все они должны быть надежно зафиксированы на своих посадочных местах.

Далее необходимо внимательно осмотреть непосредственно сам датчик кислорода:

1. Наличие сажи. Сажа как правило, возникает либо в случае дефектного нагревателя зонда, либо в случае сгорания обогащенной топливной смеси. Все это засоряет прибор и «тормозит» реакцию лямбда-зонда на состав выхлопа;
2. Блестящие отложения – первый признак чрезмерной концентрации свинца в топливе. В данном случае предстоит замена устройства, так как свинец повреждает сам зонд и каталитический нейтрализатор;
3. Отложения белого или серого цвета также ведут к замене датчика. Причина такой неисправности чаще всего заключается в использовании присадок для топлива или моторного масла.

Проверка с помощью приборов. Для того чтобы проверить лямбда-зонд, необходимо приготовить цифровой вольтметр, включенный в режим измерения постоянного напряжения.

На видео в конце статьи хорошо показано, как проверить лямбда-зонд цифровым вольтметром.

Для начала стоит прогреть мотор, после чего нужно найти датчик в подкапотном пространстве и внимательно осмотреть его. Если он покрыт обильными отложнениями сажи, свинца или другими подобными веществами, то продолжать проверку нецелесообразно – потребуется замена.

В противном случае, ищем причину дальше:

• Нужно убедиться в отсутствии повреждений механического характера у самого зонда и у подходящих к нему проводов.
• Если все в порядке, следует завести авто, перед этим отключив от колодки кислородный датчик, и присоединив его сигнальный провод к цифровому вольтметру.
• После этого необходимо увеличить обороты двигателя до 2500 и отпустить педаль акселератора.
• Далее идет черед вакуумной трубки, которую следует вынуть из топливного регулятора давления.

Теперь можно определить, исправен ли лямбда-зонд. Для этого надо посмотреть на показания вольтметра – если они находятся на отметке 0,8 В и менее (или вообще отсутствуют), то налицо неисправность устройства.

После этого следует провести проверку на обедненную смесь, для чего потребуется спровоцировать подсос воздуха, используя вакуумную трубку. Об исправной работе лямбда-зонда свидетельствуют показания вольтметра в пределах 0,2 В или менее. Если все тесты показали отрицательный результат, то замены датчика не избежать.