Проверка датчика лямбда зонд

Современные автомобили оборудованы системами электронного впрыска горючего с возможностью регулировки состава смеси. В случае поломки устройства знание признаков неисправности лямбда-зонда поможет определить причину проблемы.

Описание устройства и где находится

С появлением систем электронного впрыска бензина перед конструкторами встала задача корректировки состава топливной смеси. Для этого стали применяться датчики кислорода или лямбда-зонды. Устройства поддерживают состав топливной смеси в определенных переделах, что позволяет обеспечивать максимальную эффективность каталитического нейтрализатора. При иных составах смеси нейтрализатор начинает работать некорректно и выходит из строя.

В зависимости от конструкции выхлопной системы используется один или два датчика:

Первый установлен непосредственно в выхлопном коллекторе и замеряет состав выхлопных газов перед каталитическим нейтрализатором. На ранних системах этот девайс был единственным.
С введением нормативов Евро-3 стал применяться второй зонд, расположенный после нейтрализатора. Электронный блок управления анализирует данные от двух зондов и косвенно оценивает эффективность работы катализатора, а также корректирует состав смеси.

Варианты исполнения лямбда-зондов

Производители установили для изделий срок службы:

зонд без спирали подогрева — не более 80 тыс. км;
узел с подогревом — до 100 тыс. км;
планарные (широкополосные) зонды — до 160 тыс. км.

Заявленный ресурс зондов не является точным. Срок работы устройств зависит от множества факторов и может быть меньше или больше указанных значений.

Схема устройства

Рассмотрим схему зонда, дающую представление о размещении узлов. Знание конструкции позволяет понять места расположения деталей, подверженных поломкам.

Пример конструкции зонда

1 — металлический штуцер, предназначенный для установки зонда, на внешней поверхности имеются грани под ключ, ниже расположена резьба;
2 — керамический изолятор;
3 — уплотнительный элемент для ввода жгута проводов;
4 — сигнальные провода;
5 — металлический защитный колпачок, оснащенный вентиляционными продухами, предназначен для защиты измерительного элемента от повреждений;
6 — пружинная контактная часть;
7 — чувствительный элемент, выполненный из керамики;
8 — нагревательный стержень;
9 — вентиляционный канал;
10 — внешний металлический корпус.

Основные признаки и причины неисправности лямбда-зонда

Основные признаки неисправности лямбда-зонда:

перебои в работе и плавающие обороты на холостом ходу или низкой частоте вращения вала;
снижение разгонных параметров автомобиля;
заметное (иногда на несколько литров) увеличение расхода топлива;
включение индикатора Check Engine и появление ошибок в памяти блока управления.

Причинами неисправности кислородного датчика могут быть:

поврежденный чувствительный элемент;
засорение рабочей зоны зонда сажей или свинцом;
разрушение проводки;
выход из строя элемента подогрева.

Как проверить датчик кислорода?

При возникновении перечисленных выше проблем необходимо проверить состояние датчика кислорода. Проверка лямбда-зонда выполняется визуальным методом и с помощью электронного оборудования.

Визуальный осмотр

Самым первым этапом проверки является внешний осмотр детали, который состоит из этапов:

Провести визуальный осмотр проводки и штекеров. Недопустимы оплавления изоляции, механические повреждения, окисления контактов.
На рабочей поверхности датчика не должно иметься налета сажи и копоти. Слой сажи возникает при износе поршневых колец или плохой герметичности клапанов. Копоть изменяет чувствительность зонда, который передает неверную информацию на блок управления двигателем. После очистки детали работоспособность восстанавливается. Очистка производится мягкой щеткой и выдерживанием зонда в ортофосфорной кислоте в течение 15-20 минут.
Если на поверхности чувствительного элемента присутствуют отложения белого или светло-серого цвета, то это свидетельствует о применении топлива с присадками на основе тетраэтилсвинца. Как правило, такой датчик быстро выходит из строя.

Внешний осмотр лямбда-зонда позволяет определить только малую часть неисправностей, более тщательный анализ выполняется при помощи тестера или мультиметра.

Проверка мультиметром

В устройстве могут перегореть цепи подогрева или начаться разрушение рабочего элемента. Эти неисправности могут быть обнаружены при помощи электронных тестовых приборов.

Существуют три разновидности штекеров лямбда-зонда:

двухпроводной (заземление и сигнальный);
трехпроводной (добавляется положительный провод питания нагревательного элемента);
четырехпроводной (имеется дополнительное заземление нагревательной спирали).

Для выполнения проверки лямбда-зонда требуется заводская документация, позволяющая определить назначение проводов и цифровой мультиметр, переключенный в режим вольтметра и омметра.

Примерная последовательность действий:

Прогреть двигатель до рабочей температуры, поскольку только в этом случае обеспечивается возможность снятия корректных данных.
Прозвонить цепи подогрева. В нормальных условиях сопротивление находится в пределах 2-15 Ом, более точные данные можно получить из справочной литературы. Сопротивление измеряется подключением к двум пинам в штекере (для четырехпроводного зонда) или к пину нагревателя и корпусу автомобиля (в трехпроводных). Если сопротивление равно нулю, это значит, что выявлено короткое замыкание обмоток подогревательного элемента. Стремление сопротивления к бесконечности является симптомом обрыва нихромовых нитей обогрева.
Прозвонить проводку, идущую к подогревателю от блока управления, на отсутствие разрывов.
Проверить напряжение в сигнальной цепи. Отрицательный сигнал может браться с корпуса автомобиля или непосредственно с клеммы аккумулятора. Перед проверкой двигатель должен поработать на средних оборотах (2500-3000 об/мин) в течение 2-3 минут. Разъединить штекер и подключить тестовый прибор.
Довести обороты до 2500-2600 об/мин и резко бросить педаль газа. Показания вольтметра находятся в пределах 0,2-1,0 вольта и меняются с частотой 1 Гц (в среднем один раз в секунду).
Отключить трубку вакуума от регулятора давления для проверки степени обеднения смеси. Возможно принудительное обеднение смеси закрыванием рукой воздухозаборного отверстия дроссельного узла. Провести замер напряжения, которое должно находиться в пределах 0,2 вольта или ниже.
Установить трубку обратно.
Резко поднять обороты до максимальных. При этом напряжение должно составлять около 1 вольта.

Косвенным признаком неработоспособности зонда является стабильное напряжение около 0,45-0,5 вольта, которое не меняется от режима работы и состава смеси. Однако для подтверждения поломки рекомендуется проводить тщательную проверку осциллографом или тестовым компьютером.

Проверка с помощью осциллографа

Преимуществом проверки зонда осциллографом является возможность контроля не только значения напряжения, но и амплитуды изменения по времени. Сдвиги амплитудных характеристик в небольших пределах вызывают изменение параметров работы двигателя, но не регистрируются блоком управления, как ошибка. Проверка осциллографом проводится в условиях специализированного сервиса, поскольку в личном владении прибор встречается нечасто.

Прогреть двигатель.
Подключить выводы осциллографа к датчику.
Провести тестирование на холостых оборотах. Ниже приведены примерные кривые, снятые осциллографом. По амплитуде сигнала можно сделать вывод о состоянии детали.
Поменять поврежденную деталь и провести повторное тестирование.

Примеры графиков, снятых осциллографом

Как проверить датчик с помощью сканера ELM327 USB OBD II

Владелец может самостоятельно протестировать датчик при помощи сканера ELM327, работающего по протоколу OBD II. Устройство совместимо с большинством автомобилей российского и зарубежного производства.

Подключить тестер к диагностическому разъему. Место расположения разъема необходимо уточнить по документации, прилагаемой к автомобилю.
Считать параметры работы и передать их на ноутбук с предустановленным специальным программным обеспечением. Наиболее распространена утилита Torque Pro, которая находится в открытом доступе.

Ниже приведен видеоурок по работе сканера ELM327 с утилитой Torque Pro, предоставленный каналом Savontiy.

Инструкция по замене датчика своими руками

Перед началом работ требуется подготовить материалы и инструменты:

Новый зонд.
Гаечный ключ или насадку, которая позволит выкрутить корпус датчика из коллектора. На некоторых автомобилях можно попытаться снять устройство обычным рожковым ключом на 22 мм или газовым разводным ключом. Но основная часть машин требует использования специализированной насадки.
Удлинитель для насадки.
Динамометрический ключ до 50-100 Н/м.
Защитные перчатки и нарукавники, поскольку работы производятся на нагретом коллекторе.
Гаечные ключи для демонтажа защитных теплоизоляционных экранов и/или коллектора.

Менять лямбда-зонды следует на такую же модель или аналогичную, подходящую по параметрам. Устанавливать первый попавшийся датчик нельзя. Перед монтажом нужно внимательно изучить инструкцию, прилагаемую производителем.

Приблизительная последовательность действий при замене первого зонда:

Прогреть силовой агрегат до рабочей температуры. При этом происходит термическое расширение элементов выхлопной системы, что позволяет облегчить задачу выкручивания сенсора из коллектора или выхлопной трубы.
Выключить двигатель.
Снять клемму с аккумулятора для исключения вероятности запуска электрического вентилятора системы охлаждения.
Аккуратно разъединить разъем зонда с проводкой.
Надеть защитные перчатки и снять провод зонда с фиксаторов.
При помощи насадки выкрутить зонд. На этом этапе возможны трудности, поскольку стык зонда и коллектора забивается ржавчиной и сгоревшей смазкой. Для облегчения процесса может применяться локальный прогрев газовой горелкой, который позволяет выжечь ржавчину. После этого следует попытаться сдернуть зонд с места, если деталь не начала откручиваться — прогрев повторить заново.
Протереть место установки от остатков старой графитной смазки.
Проверить наличие штатной смазки на резьбе нового зонда. Средство может входить в комплект поставки в отдельном пакетике. Смазывающее вещество наносится тонким равномерным слоем на резьбу. Категорически запрещается нанесение на защитный колпачок, поскольку это приводит к образованию твердого нагара и ухудшению параметров работы зонда. Если на автомобиле использован датчик, закрепленный двумя болтами, то они не нуждаются в смазке.
Аккуратно закрутить датчик на место от руки до упора.
Затянуть зонд ключом с требуемым моментом. Большинство производителей указывают силу 40-45 Н/м, но рекомендуется уточнять значение по сервисной литературе. При отсутствии динамометрического ключа затяжка производится доворотом зонда на 180º после закручивания рукой до упора.
Проложить жгут по фиксаторам, закрепить при необходимости хомутами.
Подключить аккумулятор и удалить ошибки из блока управления. Ошибки убираются при помощи компьютера или иным способом (в зависимости от марки и модели автомобиля).

При установке зонда требуется соблюдать момент затяжки. Превышение силы приводит к разрушению корпуса зонда или срыву резьбы, низкий момент является причиной прорыва выхлопных газов и неравномерного прогрева детали.

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:

Аккуратно распилить внешний корпус датчика.
Аналогичным образом распиливается второй датчик.
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.
Установить нагреватель в зонд, который будет применяться на автомобиле.
Спаять корпус медно-фосфорным припоем, имеющим температуру плавления около 700 ºС. В качестве источника тепла применяется газовая ювелирная горелка.
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.

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:

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

Очистка от нагара и сажи

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

Аккуратно спилить защитные колпачки.
Выдержать датчик в ортофосфорной кислоте, затем аккуратно счистить нагар кисточкой. Не рекомендуется прилагать усилие, поскольку измерительный элемент крайне хрупкий.
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.
Собрать датчик обратно, соединив детали тугоплавким припоем или точечной сваркой.

Сколько стоит датчик кислорода?

Стоимость датчика зависит от типа изделия и распространенности модели. Ниже приведены справочные цены на устройства, применяемые на некоторых моделях авто.

Наименование	Цена, руб
Лямбда-зонд на ВАЗ-2114	1500-2000
Лямбда-зонд на Hyundai Solaris	4500
Лямбда-зонд на Volkswagen Polo Седан	3500-5000
Лямбда-зонд на Газель, Волга	1600-2600
Цены актуальны для трех регионов: Москва, Челябинск, Краснодар

Видео «Проверка лямбда-зонда»

Рекомендации по проверке лямбда-зонда показаны в видеоролике, снятом автором канала «v_i_t_a_l_y».

Многие сталкиваются с ошибками, которые связаны с кислородными датчиками, но ошибка конкретно на кислородный датчик не указывает. Но все же может быть проблема в первом/верхнем кислородном датчике. Как же проверить работоспособность датчика?

Чтобы проверить работоспособность первого/верхнего кислородного датчика, нужны: трезвый взгляд и тестер с вольтметром и омметром.

Внешняя проверка трезвым взглядом кислородного датчика
Вначале осматриваем внешне проводку на выявление оплавления, обрыва или замыкания контактов.

Если при осмотре все нормально, продолжаем. Выкручиваем датчик (за левым или правим колесом) и осматриваем его на наличие отложений.

Наличие сажи может быть вызвано богатой смесью, износом двигателя и клапанов или утечки в выхлопной системе, и из-за копоти, закрывающей отверстия защитной трубки датчика, датчик работает не верно, и посылает некорректные сигналы на БУ.

Сильные белые или серые отложения говорят о применении в топливе присадок или содержание в топливе высокого процента свинца, что выводит датчик из строя.

Если внешний осмотр не выявил никаких негативных признаков, продолжаем проверку.

Проверка сигнального напряжения кислородного датчика
Устанавливаем на место датчик. Находим место соединения колодки разъема датчика и разъема общего жгута (сзади двигателя по середине возле салонной перегородки) На колодке разъема кислородного датчика есть 4 контакта:
клемма 1 – сигнал +;
клемма 2 – масса;
клемма 3 – подогрев;
клемма 4 – подогрев.

С обратной стороны колодки разъема (где входят провода в разъем) кислородного датчика вставляем разогнутую скрепку в гнездо с клеммой №1 (сигнал +) и еще одну скрепку вставляем в гнездо с клеммой №2 (масса). Берем вольтметр. Положительный щуп вольтметра подсоединяем к скрепке с клеммой №1 (сигнал +), а отрицательный щуп вольтметра подсоединяем к скрепке с клеммой №2 (масса).

Проверку проводим на авто с АКПП в положении «Р», на авто с МКПП в нейтральном положении. Заводим авто и отслеживаем изменение сигнального напряжения датчика.
В начале датчик выдает сигнал с постоянной амплитудой 0,1 – 0,2 В, так называемый режим разомкнутого контура. Когда двигатель достигает нормальной рабочей температуры показания датчика на вольтметре должны колебаться в пределах 0,1 – 0,9 В, режим замкнутого контура. Если показания не переходят в режим замкнутого контура или же переходят но с большой задержкой, то есть двигатель нагрелся, а показания все равно 0,1 — 0,2 В, то датчик неисправен.

Проверка нагревателя кислородного датчика
Рассоединяем разъем колодки датчика от разъема общего жгута. Подключаем омметр на клеммы нагревателя №3 и №4. Номинальное сопротивление должно быть в диапазоне 10 — 40 Ом.

Проверка питания на нагреватель датчика
Включаем зажигание, не запускаем двигатель. Рассоединяем разъем колодки датчика от разъема общего жгута. Измеряем напряжение со стороны жгута. Положительный щуп вольтметра на клемму №4, а отрицательный щуп на клемму №2 (масса), на приборе должно показывать напряжение АКБ, в случае отсутствия питания проверяем состояние электропроводки.

При отрицательном результате в вышеперечисленных проверках, за исключением последнего пункта, кислородный датчик требует замены. Замену можно делать как на оригинальный так и сэкономив средства на более дешевый заменитель ничем не хуже в работоспособности оригинала что уже было описано тут.

Информация о том, как проверить кислородный датчик самостоятельно, поможет вам убедиться в его неисправности. Не спешите тратить время и деньги на замену элемента, так как проблема может быть вовсе не в этом датчике. Лямбда-зонд определяет количество кислорода в выхлопных газах и конвертирует эти данные в сигнал напряжения. Он необходим электронному блоку управления двигателем для формирования оптимальной смеси топлива и воздуха.

Если сигнал датчика выходит за нормальные рабочие параметры, автомобильный компьютер сохраняет в памяти код неисправности и на панели приборов загорается индикатор Check Engine, предупреждающий водителя о проблеме.

Если вы подозреваете, что датчик кислорода в вашем автомобиле неисправен или же диагностика показала проблемы с ним, не спешите менять лямбда-зонд. Компьютер просто сообщает о том, где была обнаружена проблема. А настоящим виновником может быть даже поврежденный вакуумный шланг. Из-за этой проблемы кислородный датчик «видит» слишком большое содержание кислорода в выхлопных газах. Ещё один вариант – повреждение электрического разъема лямбда-зонда, препятствующее его правильной работе. В обоих случаях блок управления сообщит о неисправности датчика.

Поэтому перед заменой лямбда-зонда обязательно следует проверить его на работоспособность. Сегодня вы узнаете, как проверить лямбда-зонд своими руками. Только после подтверждения диагноза можно отправляться на поиски новой детали.

Подключение мультиметра к датчику кислорода перед проверкой

Для выполнения диагностики датчика кислорода рекомендуется использовать профессиональный мультиметр (он позволяет получить максимально точные результаты), но подойдёт и обычный тестер.

Перед выполнением проверки лямбда-зонда необходимо сначала его найти. На многих старых автомобилях датчик устанавливался на выпускном коллекторе или возле него. На современных машинах зачастую используется два датчика – один установлен в районе выпускного коллектора, а второй – после катализатора. Убедитесь в том, какой именно датчик надо проверять.

При наличии двух и более кислородных датчиков необходимо точно понимать, в каком из них возникла проблема. Обычно, если компьютер показывает неисправность датчика №1, речь идет о том, что установлен на впускном коллекторе. А устройство №2, как правило, установлено после каталитического нейтрализатора. В любом случае обратитесь к руководству по эксплуатации, чтобы избежать ошибки. В особенности уделите внимание этому вопросу, если на вашем автомобиле установлен V-образный двигатель. Очень часто в них применяется 4 лямбда-зонда, поэтому перепутать их очень легко.

Если к тестируемому датчику подключено два или больше проводов, необходимо определить, какой из них сигнальный. Это можно узнать только в инструкции по ремонту автомобиля или же на профильных форумах в Интернете.

Прежде чем приступать к проверке кислородного датчика мультиметром, необходимо разогреть двигатель автомобиля до рабочей температуры. Для этого можно проводить работы после 20-минутной поездки или же подождать, пока двигатель нагреется на холостых оборотах.
Заглушите двигатель и переключите мультиметр в режим постоянного тока (DCV) на отметку «20».
Если вы проверяете датчик возле катализатора, поднимите автомобиль с помощью домкрата и надежно зафиксируйте его, заблокировав задние колеса.
При подключении прибора будьте осторожны. Выпускной коллектор и трубы очень горячие. Постарайтесь не обжечься и держите щупы мультиметра подальше от горячих поверхностей.
Подключите красный щуп тестера к сигнальному проводу датчика, а черный щуп – к заземлению на двигателе (в более современных лямбда-зондах используется минимум два провода). Если в вашем автомобиле используется подогрев кислородного датчика, убедитесь, что вы подключаетесь именно к сигнальному проводу (в разъеме может быть от двух до четырех проводов).

Для подключения щупа мультиметра к проводу, можете пробить его иголкой. Ещё один вариант – подключиться сзади разъема, воспользовавшись скрепкой. В некоторых случаях сложно подключиться к проводу через разъем. По сути, разъем нам не нужен, можно подключаться к самому лямбда-зонду.

Если вы пробивали провод иголкой, не забудьте после проведения измерений удалить её и заизолировать поврежденный участок с помощью изоленты. В противном случае в провод будет попадать влага и может развиваться коррозия.

Чтение сигналов датчика кислорода

Запустите двигатель и проверьте сигналы напряжения датчика тестером. В ходе проверки лямбда-зонда мультиметром напряжение на дисплее прибора должно постоянно меняться в пределах диапазона 0,10-0,90 Вольт. Это признак нормальной работы датчика.

Если вы видите на экране только сигнал низкого или высокого напряжения, проблема явно существует. Чтобы проверить правильность работы датчика, выполните два следующих теста.

Проверка реакции кислородного датчика на бедную топливную смесь

Отсоедините шланг от клапана вентиляции картерных газов, который идет к впускному коллектору. В результате этого в двигатель будет поступать больше воздуха. Найти клапан можно с помощью руководства по эксплуатации автомобиля.
Проверьте показания цифрового мультиметра. Такие действия должны привести к отображению сигнала около 0,20 В. Если реакция другая или же цифры на экране меняются только через некоторое время (не сразу), датчик работает некорректно.
Подсоедините шланг к клапану вентиляции картерных газов.

Проверка реакции кислородного датчика на богатую топливную смесь

Отсоедините патрубок, который соединяет дроссельный узел двигателя и корпус воздушного фильтра.
Заблокируйте отверстие, ведущее к двигателю, чистой тряпкой. Это уменьшит количество воздуха, которое поступает в двигатель.
Проверьте показания тестера. Датчик кислорода должен подавать сигнал около 0,80 В. Если лямбда-зонд реагирует иным образом или реагирует очень долго, он неисправен.
Подсоедините воздуховод к корпусу воздушного фильтра и заглушите двигатель.

Если такая диагностика показала, что кислородный датчик функционирует должным образом, проблема может заключаться в других компонентах силового агрегата. В двигателе может быть утечка вакуума (подсос воздуха – https://avtopub.com/kak-najti-podsos-vozduxa-v-dvigatele-i-ustranit-ego/), проблемы в системе зажигания и т.п. Если лямбда-зонд не отреагировал на ваши действия или отреагировал слишком поздно либо неправильно, его придётся заменить.

Смотрите нашу статья о том, что будет, если отключить лямбда-зонд в автомобиле. Можно ли ездить без него? Читайте по ссылке – https://avtopub.com/chem-grozit-otklyuchenie-datchika-kisloroda-v-avtomobile/

Теперь вы точно определите, действительно ли датчик кислорода неисправен или же дело вовсе не в нём. Такая простая проверка поможет вам сэкономить деньги и время и быстрее вернуть свой автомобиль к жизни.