Кислородный датчик 1 провод

Дата публикации: 20 декабря 2016 .
Категория: Автотехника.

Лямбда зонд – это датчик концентрации О₂ (или проще говоря – кислородный датчик), позволяющий оценивать объем несгоревшего кислорода, содержащегося в отработанных газах. Эти показатели крайне важны, так как благодаря поддержанию определенных пропорций топлива и воздуха, происходит наиболее эффективное сгорание топливовоздушной смеси. Самым лучшим соотношением считается 14,7 частей кислорода на 1 часть бензина. Если это соотношение будет нарушаться, то смесь будет бедной или, наоборот, обогащенной, что, в свою очередь, скажется на расходе топлива и мощности мотора.

Хоть внешне датчик кислорода и не выглядит, как «жизненно важная» деталь, он выполняет очень важную функцию, поэтому любая неисправность лямбда зонда, «симптомы» которой мы рассмотрим, должна быть незамедлительно исправлена.

Признаки и причины неисправности лямбда зонда

Согласно статистике датчики кислорода выходят из строя постепенно, поэтому выявить его неисправность можно, если вовремя обратить внимание на следующие «симптомы»:

Обороты на холостом ходу начали падать или «плавать».
Автомобиль дергается, а после запуска мотора слышны нехарактерные для двигателя хлопки.
Снизилась мощность мотора и при нажатии на педаль газа наблюдается замедленная реакция.
Двигатель сильно перегревается, а расход топлива увеличился.
Изменился запах в выхлопной трубе (выхлопные газы стали более токсичными).

В результате вышедшего из строя датчика качество топливной смеси, попадающей в камеру сгорания, ухудшается, из-за чего нарушается отлаженная работа двигателя. Причин для этого может быть множество:

Неправильная работа цепи накала или пониженная чувствительность наконечника датчика.
Низкокачественное топливо с высоким содержанием железа, свинца, частиц нефтяного распада и прочих вредных включений. Все эти вещества налипают на платиновые электроды, что приводит к неисправности датчика.
Проблемы с системой подогрева лямбда зонда. Если подогрев перестал функционировать как нужно, то датчик кислорода будет выдавать неточные данные.
Перегрев корпуса регулятора. Такое происходит, если неправильно установить угол опережения зажигания.
Изношенные маслосъемные кольца. В этом случае в выхлопную трубу попадает моторная жидкость, которая воздействует на лямбда зонд.
Если часто производится многократный запуск двигателя.
Использование герметиков (особенно силиконовых) для установки лямбда зондов.
Нарушен уровень компрессии в цилиндрах двигателя. В этом случае горючая смесь сгорает неравномерно.
Забитые бензиновые форсунки двигателя.

Если вы заметили, что не работает лямбда зонд, симптомы не стоит игнорировать, так как в противном случае вы обеспечите себе много проблем с автомобилем. Дело в том, что большинство современных машин, оснащены блоком аварийной блокировки, который может сработать в самый неудачный момент. Однако невозможность дальнейшего передвижения – это еще не самое страшное. Если датчик разгерметизируется, то из строя выйдет система впрыска и вам придется оплатить дорогостоящий ремонт более серьезного узла.

Поэтому рекомендуется периодически проверять состояние лямбда зонда. Сделать это можно самостоятельно.

Проверка датчика кислорода

Обычно диагностика лямбда зонда производится с помощью вольтметра и омметра или мультиметра, который заменяет сразу оба эти тестера. Чтобы проверить накальную спираль регулятора необходимо отсоединить от колодки контакты 3 и 4 разъема (обычно это коричневый и белый провода) и подключить к их зажимам концы тестера. Если сопротивление спирали составляет не меньше 5 Ом, то это хороший знак.

Также проверка лямбда зонда мультиметром позволяет узнать чувствительность наконечника датчика кислорода. Чтобы узнать термоэлектрические параметры элемента необходимо включить и прогреть двигатель до 70-80 градусов. После этого:

Доведите обороты двигателя до 3000 и удерживайте этот показатель на протяжении 3 минут, чтобы датчик разогрелся.
Соедините минусовой щуп тестера (сигнальный провод) с массой машины, а второй – с выходом лямбда зонда.
Проверьте показания тестера, данные должны варьироваться от 0,2 до 1 В и обновляться до 10 раз за секунду.
Резко нажмите на педаль акселератора и отпустите ее, если мультиметр покажет значение в 1 В, а потом резко упадет на ноль, то лямбда зонд в порядке. Если данные на тестере не скачут при нажатии и отпускании педали, а показатели составляют порядка 0,4 – 0,5 В – это свидетельствует о необходимости замены датчика.

Если напряжения вообще нет, то, скорее всего, причина неисправности кроется в проводке, поэтому «прозвоните» мультиметром все провода, которые идут от выключателя зажигания к реле.

Полезно! Чтобы более точно уточнить характеристики чувствительности лямбда зонда потребуется профессиональное оборудование – осциллограф.

Если ваш автомобиль оснащен «умной» бортовой системой, то обратите внимание на сигнал «Check Engine», который может выдать следующие ошибки:

0130 – свидетельствует о том, что датчик выдает неверный сигнал.
0131 – очень слабый сигнал датчика.
0133 – лямбда медленно откликается.
0134 – нет вообще никакого отклика.
0135 – неисправность нагревателя лямбды.
0136 – заземление второго датчика замкнуло.
0137 – второй датчик выдает очень низкий сигнал.
0138 – через-чур высокий сигнал второй лямбды.
0140 – обрыв зонда.
1102 – невозможно считать показатели, так как сопротивление элемента слишком низкое или вовсе отсутствует.

Однако перед тем как проверить датчик кислорода лямбда зонд (видео этого процесса представлено ниже) с помощью специального тестера, обратите внимание на его внешний вид. Если на него налипли вещества, которые препятствуют его полноценной работе, то возможно удастся ограничиться ремонтом этого элемента.

Как отремонтировать лямбда-зонд

Ремонт лямбда зонда своими руками выполнить довольно просто, для этого необходимо определить, в каком именно узле произошел сбой.

Если проблема связана с контактами цепи, то в первую очередь необходимо найти место разрыва и проверить, не окислились ли контакты. Сигнал может, элементарно, не идти от блока управления. Поэтому проверьте питание лямбды. Если контакты элемента окислились их необходимо обработать WD40.

Если на корпусе зонда образовалось много нагара, то может потребоваться чистка всех частей системы. И тут возникает закономерный вопрос, чем промыть лямбда зонд. Дело в том, что обрабатывать платиновые электроды и керамический стержень наждачной бумагой категорически запрещено. Поэтому необходимо использовать специализированные средства, предназначенные для растворения ржавчины.

Для очистки датчика необходимо выполнить следующие шаги:

Демонтируйте лямбда зонд, предварительно нагрев его корпус до 50 градусов.
Снимите защитный колпачок.
Замочите датчик в ортофосфорной кислоте на 30 минут (она справится даже с самыми сложными отложениями).
Ополосните лямбду в воде, высушите и установите элемент обратно. Не забудьте смазать резьбу датчика специальным средством для создания полной герметичности (но только не используйте силиконовый герметик).

Так как стоимость датчиков колеблется от 1000 – 3000 рублей за один элемент, то вполне разумно попробовать осуществить ремонт лямбда зонда своими руками (видео смотрите ниже), а уже потом приступать к установке нового элемента.

В заключении

Системы автомобиля очень чувствительны и нуждаются в постоянной диагностике и профилактических работах. Чтобы лямбда зонды и другие элементы работали исправно, не экономьте на хорошем топливе, ведь чаще всего именно некачественный бензин приводит к быстрому выходу из строя важных рабочих элементов.

Купить ключи и инструмент для лямбда-зонда

Типичная схема установки датчиков кислорода.

Датчики кислорода без нагревательного элемента.

Однопроводной или двухпроводный датчик кислорода без нагревательного элемента является самым ранним и самым основным типом датчика. В однопроводной конструкции датчика используется только один сигнальный провод, в то время как двухпроводные версии имеют также общий провод, соединяемый с заземлением со стороны электрической проводки автомобиля. Датчики без нагревательного элемента располагаются в непосредственной близости выхлопных отверстий двигателя. Данное место установки является не самым идеальным местом для проведения измерений. Другим недостатком датчика без подогрева является то, что ему требуется дополнительное время, чтобы достичь температуры, необходимой для его правильной работы.

Датчики кислорода с нагревательным элементом.

Трех- и четырехпроводные датчики кислорода с нагревательным элементом позволяю быстрее достичь рабочей температуры, необходимой для корректной работы датчика. Нагревательный элемент представляет собой внутренний резистор, который нагревается, при прохождении через него постоянного тока. Датчики данного типа могут быть размещены на выхлопной системе ниже по потоку выхлопных газов и находятся в более щадящем температурном режиме, чем датчики без нагревательного элемента. Все основные современные датчики кислорода используют нагреватель, хотя тип и время нагрева варьируются.

Датчики кислорода типа FLO и UFLO.

В датчиках с быстрым и особо быстрым разогревом используется низкоомный высокотемпературный нагреватель для уменьшения времени разогрева. Датчики данного типа могут достичь рабочей температуры всего за двадцать секунд. Поскольку выбросы транспортных средств наиболее вредны, когда автомобиль холодный, данные датчики позволяют снизить степень загрязнения в период первоначального пуска двигателя.

Плоскостные датчики кислорода.

В плоскостном датчике в качестве активного элемента используются слои циркония и глинозема, соединенные вместе. Эта технология позволяет намного быстрее разогреть датчик, потому что датчик имеет небольшую массу и нагреватель находится в прямом контакте с чувствительной частью. Типичное время прогрева для плоскостных датчиков составляет от пяти до тридцати секунд.

Датчики кислорода на основе диоксида титана.

В данных датчиках в качестве активного элемента вместо диоксида циркония используется диоксид титана. В отличие от датчиков на основе диоксида циркония, для работы данных датчиков требуется подача базового опорного напряжения. Датчики на основе диоксида титана в основном использовались на автомобилях Nissan с середины 80-х до середины 90-х годов и в некоторых европейских автомобилях. В настоящее время данные датчики практически не используются в новых моделях автомобилей.

Широкополосные датчики кислорода.

В 1994 году были введены в обращение пятипроводные широкополосные датчики. Наряду с четырех проводными моделями они представляют собой самые современные технологии контроля. Они устраняют недостатки, присущие узкополосным датчикам, позволяя блоку управления впрыском топлива наиболее быстро регулировать скорость подачи топлива и управлять зажиганием двигателя.

OE (оригинальные) датчики кислорода.

OE датчики – это оригинальные датчики, которые находились на транспортном средстве в момент его выхода с завода изготовителя. Данные датчики имеют каталожный номер производителя транспортного средства и поставляются производителем автомобиля.

Оригинальные датчики кислорода от компаний производителей датчиков.

BOSCH = 85% всех авто

Существует несколько разных производителей датчиков OE, которые выбираются производителями автомобилей. Основное отличие данных датчиков от датчиков OE состоит в другом каталожном номере. В остальном это те же самые датчики. Покупая данные датчики напрямую от производителя можно значительно сэкономить на покупке, при условии правильно идентификации модели датчика.

Универсальные датчики кислорода .

Универсальные датчики могут быть установлены на любой тип автомобиля, при условии правильного подбора модели датчика для данного типа двигателя. В некоторых случаях потребуется внесение изменений в электрическую проводку автомобиля и разъем подключения датчика. Если вы не уверены в правильности выбора модели или квалификации лица, выполняющего ремонт автомобиля, следует воспользоваться оригинальными датчиками. В противном случае велика вероятность, что двигатель не будет работать должным образом.

Как проверить датчик кислорода, читать далее…

Вы наверняка знаете, что в вашем автомобиле установлен кислородный датчик (или даже два!)… Но зачем он нужен и как он работает? На часто задаваемые вопросы отвечает Стефан Верхоеф (Stefan Verhoef), менеджер DENSO по продукту (кислородные датчики).

B: Какую работу выполняет датчик кислорода в автомобиле?
O: Датчики кислорода (также называемые лямбда-зондами) помогают контролировать расход топлива вашего автомобиля, что способствует снижению объема вредных выбросов. Датчик непрерывно измеряет объем несгоревшего кислорода в выхлопных газах и передает эти данные в электронный блок управления (ЭБУ). На основании этих данных ЭБУ регулирует соотношение топлива и воздуха в топливовоздушной смеси, поступающей в двигатель, что помогает каталитическому нейтрализатору (катализатору) работать более эффективно и уменьшать количество вредных частиц в выхлопных газах.

B: Где находится датчик кислорода?
O: Каждый новый автомобиль и большинство автомобилей, выпущенных после 1980 г., оснащены датчиком кислорода. Обычно датчик установлен в выхлопной трубе перед каталитическим нейтрализатором. Точное местоположение датчика кислорода зависит от типа двигателя (V-образное или рядное расположение цилиндров), а также от марки и модели автомобиля. Для того чтобы определить, где расположен датчик кислорода в вашем автомобиле, обратитесь к руководству по эксплуатации.

В: Почему состав топливовоздушной смеси нужно постоянно регулировать?
O: Соотношение «воздух — топливо» крайне важно, поскольку оно влияет на эффективность работы каталитического нейтрализатора, который снижает содержание оксида углерода (CO), несгоревших углеводородов (CH) и оксида азота (NOx) в выхлопных газах. Для его эффективной работы необходимо наличие определенного количества кислорода в выхлопных газах. Датчик кислорода помогает ЭБУ определить точное соотношение «воздух — топливо» в смеси, поступающей в двигатель, передавая в ЭБУ быстроизменяющийся сигнал напряжения, который меняется в соответствии с содержанием кислорода в смеси: слишком высокого (бедная смесь) или слишком низкого (богатая смесь). ЭБУ реагирует на сигнал и изменяет состав топливовоздушной смеси, поступающей в двигатель. Когда смесь слишком богатая, впрыск топлива уменьшается. Когда смесь слишком бедная — увеличивается. Оптимальное соотношение «воздух — топливо» обеспечивает полное сгорание топлива и использует почти весь кислород из воздуха. Оставшийся кислород вступает в химическую реакцию с токсичными газами, в результате которой из нейтрализатора выходят уже безвредные газы.

В: Почему на некоторых автомобилях устанавливаются два кислородных датчика?
O: Многие современные автомобили дополнительно кроме датчика кислорода, расположенного перед катализатором, оснащаются и вторым датчиком, установленным после него. Первый датчик является основным и помогает электронному блоку управления регулировать состав топливовоздушной смеси. Второй датчик, установленный после катализатора, контролирует эффективность работы катализатора, измеряя содержание кислорода в выхлопных газах на выходе. Если весь кислород поглощается химической реакцией, происходящей между кислородом и вредными веществами, то датчик выдает сигнал высокого напряжения. Это означает, что катализатор работает нормально. По мере износа каталитического нейтрализатора некоторое количество вредных газов и кислорода перестает участвовать в реакции и выходит из него без изменений, что отражается на сигнале напряжения. Когда сигналы станут одинаковыми, это будет указывать на выход из строя катализатора.

В: Какие бывают датчики?
О: Существует три основных типа лямбда-сенсоров: циркониевые датчики, датчики соотношения «воздух — топливо» и титановые датчики. Все они выполняют одни и те же функции, но используют при этом различные способы определения соотношения «воздух — топливо» и разные исходящие сигналы для передачи результатов измерений.

Наибольшее распространение получила технология на основе использования циркониево-оксидных датчиков (как цилиндрического, так и плоского типов). Эти датчики могут определять только относительное значение коэффициента: выше или ниже соотношение «топливо — воздух» коэффициента лямбда 1.00 (идеальное стехиометрическое соотношение). В ответ ЭБУ двигателя постепенно изменяет количество впрыскиваемого топлива до тех пор, пока датчик не начнет показывать, что соотношение изменилось на противоположное. С этого момента ЭБУ опять начинает корректировать подачу топлива в другом направлении. Этот способ обеспечивает медленное и непрекращающееся «плавание» вокруг коэффициента лямбда 1.00, не позволяя при этом поддерживать точный коэффициент 1.00. В итоге в изменяющихся условиях, таких как резкое ускорение или торможение, в системах с циркониево-оксидным датчиком подается недостаточное или избыточное количество топлива, что приводит к снижению эффективности каталитического нейтрализатора.

Датчик соотношения «воздух — топливо» показывает точное соотношение топлива и воздуха в смеси. Это означает, что ЭБУ двигателя точно знает, насколько это соотношение отличается от коэффициента лямбда 1.00 и, соответственно, насколько требуется корректировать подачу топлива, что позволяет ЭБУ изменять количество впрыскиваемого топлива и получать коэффициент лямбда 1.00 практически мгновенно.

Датчики соотношения «воздух — топливо» (цилиндрические и плоские) впервые были разработаны DENSO для того, чтобы обеспечить соответствие автомобилей строгим стандартам токсичности выбросов. Эти датчики более чувствительны и эффективны по сравнению с циркониево-оксидными датчиками. Датчики соотношения «воздух — топливо» передают линейный электронный сигнал о точном соотношении воздуха и топлива в смеси. На основании значения полученного сигнала ЭБУ анализирует отклонение соотношения «воздух — топливо» от стехиометрического (то есть Лямбда 1) и корректирует впрыск топлива. Это позволяет ЭБУ предельно точно корректировать количество впрыскиваемого топлива, моментально достигая стехиометрического соотношения воздуха и топлива в смеси и поддерживая его. Системы, использующие датчики соотношения «воздух — топливо», минимизируют возможность подачи недостаточного или избыточного количества топлива, что ведет к уменьшению количества вредных выбросов в атмосферу, снижению расхода топлива, лучшей управляемости автомобиля.

Титановые датчики во многом похожи на циркониево-оксидные датчики, но титановым датчикам для работы не требуется атмосферный воздух. Таким образом, титановые датчики являются оптимальным решением для автомобилей, которым необходимо пересекать глубокий брод, например полноприводных внедорожников, так как титановые датчики способны работать при погружении в воду. Еще одним отличием титановых датчиков от других является передаваемый ими сигнал, который зависит от электрического сопротивления титанового элемента, а не от напряжения или силы тока. С учетом данных особенностей титановые датчики могут быть заменены только аналогичными и другие типы лямбда-зондов не могут быть использованы.

В: Чем отличаются специальные и универсальные датчики?
O: Эти датчики имеют разные способы установки. Специальные датчики уже имеют контактный разъем в комплекте и готовы к установке. Универсальные датчики могут не комплектоваться разъемом, поэтому нужно использовать разъем старого датчика.

B: Что произойдет, если выйдет из строя датчик кислорода?
O: В случае выхода из строя датчика кислорода ЭБУ не получит сигнала о соотношении топлива и воздуха в смеси, поэтому он будет задавать количество подачи топлива произвольно. Это может привести к менее эффективному использованию топлива и, как следствие, увеличению его расхода. Это также может стать причиной снижения эффективности катализатора и повышения уровня токсичности выбросов.

B: Как часто необходимо менять датчик кислорода?
O: DENSO рекомендует заменять датчик согласно указаниям автопроизводителя. Тем не менее следует проверять эффективность работы датчика кислорода при каждом техобслуживании автомобиля. Для двигателей с длительным сроком эксплуатации или при наличии признаков повышенного расхода масла интервалы между заменами датчика следует сократить.

Ассортимент кислородных датчиков

• 412 каталожных номеров покрывают 5394 применения, что соответствует 68 % европейского автопарка.
• Кислородные датчики с подогревом и без (переключаемого типа), датчики соотношения «воздух — топливо» (линейного типа), датчики обедненной смеси и титановые датчики; двух типов: универсальные и специальные.
• Регулирующие датчики (устанавливаемые перед катализатором) и диагностические (устанавливаемые после катализатора).
• Лазерная сварка и многоэтапный контроль гарантируют точное соответствие всех характеристик спецификациям оригинального оборудования, что позволяет обеспечить эффективность работы и надежность при длительной эксплуатации.

В DENSO решили проблему качества топлива!

Вы знаете о том, что некачественное или загрязненное топливо может сократить срок службы и ухудшить эффективность работы кислородного датчика? Топливо может быть загрязнено присадками для моторных масел, присадками для бензина, герметиком на деталях двигателя и нефтяными отложениями после десульфуризации. При нагреве свыше 700 °C загрязненное топливо выделяет вредные для датчика пары. Они влияют на работу датчика, образуя отложения или разрушая его электроды, что является распространенной причиной выхода датчика из строя. DENSO предлагает решение этой проблемы: керамический элемент датчиков DENSO покрыт уникальным защитным слоем оксида алюминия, который защищает датчик от некачественного топлива, продлевая срок его службы и сохраняя его рабочие характеристики на необходимом уровне.

Дополнительная информация

Более подробную информацию об ассортименте кислородных датчиков DENSO можно найти в разделе Кислородные датчики, в системе TecDoc или у представителя DENSO.