Ви напевно знаєте, що у вашому автомобілі встановлений кисневий датчик (Або навіть два!) ... Але навіщо він потрібен і як він працює? На запитання й відповіді відповідає Стефан Верхоеф (Stefan Verhoef), менеджер DENSO по продукту (кисневі датчики).
B: Яку роботу виконує датчик кисню в автомобілі?
O: Датчики кисню (також звані лямбда-зондами) допомагають контролювати витрату палива вашого автомобіля, що сприяє зниженню обсягу шкідливих викидів. Датчик безперервно вимірює об'єм несгоревшего кисню у вихлопних газах і передає ці дані в електронний блок управління (ЕБУ). На підставі цих даних ЕБУ регулює співвідношення палива і повітря в паливо-повітряної суміші, що надходить у двигун, що допомагає каталітичного нейтралізатора (каталізатору) працювати більш ефективно і зменшувати кількість шкідливих часток у вихлопних газах.
B: Де знаходиться датчик кисню?
O: кожен новий автомобіль і більшість автомобілів, випущених після 1980 р оснащені датчиком кисню. Зазвичай датчик встановлений у вихлопній трубі перед каталітичним нейтралізатором. Точне місце розташування датчика кисню залежить від типу двигуна (V-образне або рядне розташування циліндрів), а також від марки і моделі автомобіля. Для того щоб визначити, де розташований датчик кисню в вашому автомобілі, зверніться до керівництва по експлуатації.
В: Чому склад паливо-повітряної суміші потрібно постійно регулювати?
O: Співвідношення «повітря - паливо» вкрай важливо, оскільки воно впливає на ефективність роботи каталітичного нейтралізатора, який знижує вміст оксиду вуглецю (CO), незгорілих вуглеводнів (CH) і оксиду азоту (NOx) в вихлопних газах. Для його ефективної роботи необхідна наявність певної кількості кисню у вихлопних газах. Датчик кисню допомагає ЕБУ визначити точне співвідношення «повітря - паливо» в суміші, що надходить у двигун, передаючи в ЕБУ швидкоплинних сигнал напруги, який змінюється відповідно до змісту кисню в суміші: занадто високого (бідна суміш) або занадто низького (багата суміш). ЕБУ реагує на сигнал і змінює склад паливо-повітряної суміші, що надходить у двигун. Коли суміш занадто багата, впорскування палива зменшується. Коли суміш занадто бідна - збільшується. Оптимальне співвідношення «повітря - паливо» забезпечує повне згорання палива і використовує майже весь кисень з повітря. Що залишився кисень вступає в хімічну реакцію з токсичними газами, в результаті якої з нейтралізатора виходять вже нешкідливі гази.
В: Чому на деяких автомобілях встановлюються два кисневих датчика?
O: Багато сучасних автомобілів додатково крім датчика кисню, розташованого перед каталізатором, оснащуються і другим датчиком, встановленим після нього. Перший датчик є основним і допомагає електронного блоку управління регулювати склад паливо-повітряної суміші. Другий датчик, встановлений після каталізатора, контролює ефективність роботи каталізатора, вимірюючи вміст кисню у вихлопних газах на виході. Якщо весь кисень поглинається хімічною реакцією, Яка відбувається між киснем і шкідливими речовинами, то датчик видає сигнал високої напруги. Це означає, що каталізатор працює нормально. У міру зношування каталітичного нейтралізатора деяку кількість шкідливих газів і кисню перестає брати участь в реакції і виходить з нього без змін, що відбивається на сигналі напруги. Коли сигнали стануть однаковими, це буде вказувати на вихід з ладу каталізатора.
В: Які бувають датчики?
Про: Існує три основних типи лямбда-сенсорів: цирконієві датчики, датчики співвідношення «повітря - паливо» і титанові датчики. Всі вони виконують одні і ті ж функції, але використовують при цьому різні способи визначення співвідношення «повітря - паливо» і різні вихідні сигнали для передачі результатів вимірювань.
Найбільшого поширення набула технологія на основі використання цирконієво-оксидних датчиків (Як циліндричного, так і плоского типів). Ці датчики можуть визначати тільки відносне значення коефіцієнта: вище або нижче співвідношення «паливо - повітря» коефіцієнта лямбда 1.00 (ідеальне стехиометрическое співвідношення). У відповідь ЕБУ двигуна поступово змінює кількість палива, що впорскується до тих пір, поки датчик не почне показувати, що співвідношення змінилося на протилежне. З цього моменту ЕБУ знову починає коригувати подачу палива в іншому напрямку. Цей спосіб забезпечує повільне і безперервне «плавання» навколо коефіцієнта лямбда 1.00, не дозволяючи при цьому підтримувати точний коефіцієнт 1.00. У підсумку в умовах, що змінюються, таких як різке прискорення або гальмування, в системах з цирконієво-оксидним датчиком подається недостатня або надмірна кількість палива, що призводить до зниження ефективності каталітичного нейтралізатора.
Датчик співвідношення «повітря - паливо» показує точне співвідношення палива і повітря в суміші. Це означає, що ЕБУ двигуна точно знає, наскільки це співвідношення відрізняється від коефіцієнта лямбда 1.00 і, відповідно, наскільки потрібно коригувати подачу палива, що дозволяє ЕБУ змінювати кількість палива, що впорскується і отримувати коефіцієнт лямбда 1.00 практично миттєво.
Датчики співвідношення «повітря - паливо» (циліндричні і плоскі) вперше були розроблені DENSO для того, щоб забезпечити відповідність автомобілів суворим стандартам токсичності викидів. Ці датчики більш чутливі і ефективні в порівнянні з цирконієво-оксидними датчиками. Датчики співвідношення «повітря - паливо» передають лінійний електронний сигнал про точному співвідношенні повітря і палива в суміші. На підставі значення отриманого сигналу ЕБУ аналізує відхилення співвідношення «повітря - паливо» від стехіометричного (тобто Лямбда 1) і коригує уприскування палива. Це дозволяє ЕБУ гранично точно коригувати кількість палива, що впорскується, моментально досягаючи стехиометрического співвідношення повітря і палива в суміші і підтримуючи його. Системи, що використовують датчики співвідношення «повітря - паливо», мінімізують можливість подачі недостатнього або надмірної кількості палива, що веде до зменшення кількості шкідливих викидів в атмосферу, зниження витрати палива, кращої керованості автомобіля.
титанові датчики багато в чому схожі на цирконієво-оксидні датчики, але титановим датчикам для роботи не потрібно атмосферне повітря. Таким чином, титанові датчики є оптимальним рішенням для автомобілів, яким необхідно перетинати глибокий брід, наприклад повнопривідних позашляховиків, так як титанові датчики здатні працювати при зануренні у воду. Ще однією відмінністю титанових датчиків від інших є переданий ними сигнал, який залежить від електричного опору титанового елемента, а не від напруги або сили струму. З урахуванням даних особливостей титанові датчики можуть бути замінені тільки аналогічними і інші типи лямбда-зондів не можуть бути використані.
П: Що відрізняє спеціальні і універсальні датчики?
O: Ці датчики мають різні способи установки. Спеціальні датчики вже мають контактний роз'єм в комплекті і готові до установки. Універсальні датчики можуть не комплектуватися роз'ємом, тому потрібно використовувати роз'єм старого датчика.
B: Що станеться, якщо вийде з ладу датчик кисню?
O: У разі виходу з ладу датчика кисню ЕБУ не отримає сигналу про співвідношення палива і повітря в суміші, тому він буде задавати кількість подачі палива довільно. Це може привести до менш ефективного використання палива і, як наслідок, збільшення його витрати. Це також може стати причиною зниження ефективності каталізатора і підвищення рівня токсичності викидів.
B: Як часто необхідно міняти датчик кисню?
O: DENSO рекомендує замінювати датчик згідно з вказівками автовиробника. Проте слід перевіряти ефективність роботи датчика кисню при кожному техобслуговуванні автомобіля. Для двигунів з тривалим терміном експлуатації або при наявності ознак підвищеної витрати масла інтервали між замінами датчика слід скоротити.
Асортимент кисневих датчиків
412 каталожних номерів покривають 5394 застосування, що відповідає 68% європейського автопарку.
Кисневі датчики з підігрівом і без (перемикається типу), датчики співвідношення «повітря - паливо» (лінійного типу), датчики збідненого суміші та титанові датчики; двох типів: універсальні і спеціальні.
Регулюючі датчики (встановлюються перед каталізатором) і діагностичні (встановлюються після каталізатора).
Лазерне зварювання і багатоетапний контроль гарантують точну відповідність всіх характеристик специфікаціям оригінального устаткування, що дозволяє забезпечити ефективність роботи і надійність при тривалій експлуатації.
У DENSO вирішили проблему якості палива!
Ви знаєте про те, що неякісне або забруднене паливо може скоротити термін служби і погіршити ефективність роботи кисневого датчика? Паливо може бути забруднене присадками для моторних масел, Присадками для бензину, герметиком на деталях двигуна і нафтовими відкладеннями після десульфуризації. При нагріванні понад 700 ° C забруднене паливо виділяє шкідливі для датчика пари. Вони впливають на роботу датчика, утворюючи відкладення або руйнуючи його електроди, що є поширеною причиною виходу датчика з ладу. DENSO пропонує вирішення цієї проблеми: керамічний елемент датчиків DENSO покритий унікальним захисним шаром оксиду алюмінію, який захищає датчик від неякісного палива, продовжуючи термін його служби і зберігаючи його робочі характеристики на необхідному рівні.
додаткова інформація
Більш детальну інформацію про асортимент кисневих датчиків DENSO можна знайти в розділі Кисневі датчики, в системі TecDoc або у представника DENSO.
Про те, що таке лямбда зонд і для чого він потрібен, на жаль, знають далеко не всі автовласники. Лямбда зонд - це кисневий датчик, який дозволяє електронній системі контролювати і балансувати правильне співвідношення повітря і бензину в камерах згоряння. Він здатний своєчасно виправити структуру паливної суміші і попередити дестабілізацію робочого процесу двигуна.
Цей досить крихкий прилад знаходиться в дуже агресивному середовищі, тому його роботу необхідно постійно контролювати, так як при його поломки подальше використання автомобіля неможливо. Періодична перевірка лямбда зонда стане гарантом стабільної роботи авто транспортного засобу.
Принцип дії лямбда зонда
Основним завданням лямбда зонда є визначення хімічного складу вихлопних газів і рівня вмісту в них молекул кисню. Цей показник повинен коливатися в межах від 0,1 до 0,3 відсотків. Безконтрольне перевищення цього нормативного значення може привести до неприємних наслідків.
При стандартній зборці автомобіля, лямбда зонд монтується в випускному колекторі в області з'єднання патрубків, проте, іноді бувають і інші варіації його установки. В принципі, інше розташування не впливає на робочу продуктивність даного приладу.
Сьогодні можна зустріти кілька варіацій лямбда зонда: з двоканальної компонуванням і широкосмугового типу. Перший вид найчастіше зустрічається на старих автомобілях, випущених в 80-і роки, а також на нових моделях економ-класу. Датчик широкосмугового типу притаманний сучасним авто середнього і вищого класу. Такий датчик здатний не тільки з точністю визначити відхилення від норми певного елемента, але і своєчасно збалансувати правильне співвідношення.
Завдяки старанній роботі таких датчиків істотно підвищується робочий ресурс автомобіля, знижується паливний витрата і підвищується стабільність утримання оборотів холостого ходу.
З точки зору електротехнічної боку, варто відзначити той момент, що датчик кисню не здатний створювати однорідний сигнал, тому що цьому перешкоджає його розташування в колекторної зоні, адже в процесі досягнення вихлопними газами приладу може пройти певну кількість робочих циклів. Таким чином, можна сказати, що лямбда зонд реагує швидше на дестабілізацію роботи двигуна, про що він власне згодом і оповіщає центральний блок і вживає відповідних заходів.
Основні ознаки несправності лямбда зонда
Основною ознакою несправності лямбда зонда служить зміна роботи двигуна, так як після його поломки значно погіршується якість поступаемой паливної суміші в камеру згоряння. Паливна суміш, по суті, залишається безконтрольною, що неприпустимо.
Причиною виходу з робочого стану лямбда зонда може бути наступне:
- розгерметизація корпусу;
- проникнення зовнішнього повітря і вихлопних газів;
- перегрів датчика внаслідок неякісної фарбування двигуна або неправильної роботи системи запалювання;
- моральний знос;
- неправильне або переривається електроживлення, яке веде до основного блоку управління;
- механічне пошкодження в наслідок некоректної експлуатації автомобіля.
У всіх перерахованих вище випадках, крім останнього, вихід з ладу відбувається поступово. Тому ті автовласники, які не знають як перевірити лямбда зонд і де він взагалі розташований, швидше за все, не відразу помітять несправність. Однак, для досвідчених водіїв визначити причину зміни роботи двигуна не складе ніяких труднощів.
Поступовий вихід з ладу лямбда зонда можна розбити на кілька етапів. На початковій стадії датчик перестає нормально функціонувати, тобто, в певних робочих моментах мотора пристрій перестає генерувати сигнал, після чого дестабілізується налагодженість оборотів холостого ходу.
Іншими словами, вони починають коливатися в досить розширеному діапазоні, що в кінцевому підсумку призводить до втрати якості паливної суміші. При цьому авто починає безпричинно смикатися, також можна почути нехарактерні роботі двигуна хлопки і обов'язково на панелі приладів загоряється сигнальна лампочка. Всі ці аномальні явища сигналізують автовласникові про неправильну роботу лямбда зонда.
На другому етапі датчик і зовсім перестає працювати на не прогрітий двигуні, при цьому автомобіль буде всілякими способами сигналізувати водієві про проблему. Зокрема, відбудеться відчутний занепад потужності, уповільнене реагування при впливі на педаль акселератора і все ті ж хлопки з-під капота, а також невиправдане смикання автомобіля. Однак, найістотнішим і вкрай небезпечним сигналом поломки лямбда зонда служить перегрів двигуна.
У разі повного ігнорування всіх попередніх сигналів свідчать про погіршення стану лямбда зонда, його поломка неминуча, що стане причиною великої кількості проблем. В першу чергу постраждає можливість природного руху, також значно збільшиться витрата палива і з'явиться неприємний різкий запах з яскраво вираженим відтінком токсичності з вихлопної труби. В сучасних автоматизованих автомобілях в разі поломки кисневого датчика може попросту активізуватися аварійна блокування, в результаті якої подальший рух автомобіля стає неможливим. У таких випадках зможе допомогти тільки екстрений виклик евакуатора.
Однак, найгіршим варіантом розвитку подій є розгерметизація датчика, так як в цьому випадку рух автомобіля стає неможливим через високу ймовірність поломки двигуна і подальшого дорогого ремонту. Під час розгерметизації відпрацьовані гази замість виходу через вихлопну трубу, потрапляють в забірний канал атмосферного еталонного повітря. Під час гальмування двигуном лямбда зонд починає фіксувати надлишок молекул кисню і екстрено подає велику кількість негативних сигналів, ніж повністю виводить з ладу систему управління уприскуванням.
Основною ознакою розгерметизації датчика є втрата потужності, особливо це відчувається під час швидкісного руху, характерне постукування з-під капота під час руху, яке супроводжується неприємними ривками і неприємний запах, Який викидається з вихлопу. Також про розгерметизацію свідчить видимий осад сажнів утворень на корпусі випускних клапанів і в області свічок.
Як визначити несправність лямбда зонда розповідається на відео:
Електронна перевірка лямбда зонда
Дізнатися про стан лямбда зонда можна шляхом його перевірки на професійному обладнанні. Для цього використовується електронний осцилограф. Деякі фахівці визначають працездатність кисневого датчика за допомогою мультиметра, однак, він здатний тільки констатувати або ж спростувати факт його поломки.
Перевіряється пристрій під час повноцінної роботи двигуна, так як в стані спокою датчик не зможе повністю передати картину своєї працездатності. У разі навіть незначного відходження від норми, лямбда зонд рекомендується замінити.
Заміна лямбда зонда
У більшості випадків така деталь, як лямбда зонд не підлягає ремонту, про що свідчать твердження про неможливість проведення ремонту від багатьох автомобільних виробників. Однак, завищена вартість такого вузла у офіційних дилерів відбиває будь-яке бажання його придбання. Оптимальним виходом з ситуації, що склалася може стати універсальний датчик, який коштує набагато дешевше рідного аналога і підходить практично всім автомобільним маркам. Також в якості альтернативи можна придбай датчик який був у використанні, але з тривалістю гарантійного періоду або ж повністю випускний колектор з встановленим в нього лямбда зондом.
Однак, бувають випадки, коли лямбда зонд функціонує з певною похибкою через сильне забруднення в результаті осідання на ньому продуктів згоряння. Для того щоб переконатися, що це дійсно так, датчик необхідно перевірити у фахівців. Після того як перевірка лямбда зонда відбулася і підтверджений факт його повної працездатності, його потрібно зняти, почистити і встановити назад.
Для того щоб демонтувати датчик рівня кисню, необхідно прогріти його поверхню до 50 градусів. Після зняття, з нього знімається захисний ковпачок і тільки після цього можна приступати до очищення. В якості високоефективного засобу для чищення рекомендується використовувати ортофосфорну кислоту, яка з легкістю справляється навіть з самими стійкими горючими відкладеннями. Після закінчення процедури відмочування, лямбда зонд ополіскується в чистій воді, Ретельно просушується і встановлюється на місце. При цьому не варто забувати про мастило різьблення спеціальним герметиком, який забезпечити повну герметичність.
Дуже складне, тому він потребує постійної підтримки працездатності та проведенні своєчасних профілактичних робіт. Тому в разі виникнення підозр про несправності лямбда зонда, необхідно негайно провести діагностику його працездатності і в разі підтвердження факту виходу з ладу, замінити лямбда зонд. Таким чином, всі найважливіші функції транспортного засобу будуть збережені на колишньому рівні, що стане гарантом відсутності подальших проблем з двигуном і іншими важливими елементами автомобіля.
Лямбда зонд - особливий кисневий датчик або лямбда-контролер дозволяє контролювати і вимірювати кількісне наявність залишкового кисню у вихлопних газах автомобілів.
головний напрямок даного пристрою - відстеження та передача електронній системі управління даних про повноту згоряння палива та якість, шляхом уприскування палива. Саме за рахунок цього забезпечуються оптимальні умови роботи каталізатора вихлопу.
Передумовами для застосування каталізаторів стали жорсткі екологічні норми, що пред'являються до автомобільних вихлопів, оскільки завдання даних пристроїв в зниженні вуглекислоти. Щоб повноцінно функціонувати необхідно, рівномірне згоряння в циліндрах згоряло строго певної кількості повітря з мінімальним відсотком відхилення.
Таке точне регулювання сгораемого палива забезпечується за рахунок системи харчування з регульованим електронікою уприскуванням. Лямбда-зонд - це датчик кисню, який бере в випускному тракті на себе функцію контролера.
Місце установки лямбда-зонда
Для максимального продуктивного вимірювання показників залишку повітря в згорілої суміші датчик кисню лямбда зонд необхідно монтувати в випускному колекторі, розташувавши близько каталізатора.
Зчитування інформації буде здійснюватися через блок управління паливною системою, яка контролює збільшення або зменшення інтенсивності вприскування палива в циліндри.
В сучасних автомобілях є додатковий лямбда-зонд, наявний в місці виходу каталізатора. Це необхідно для збільшення точності приготування суміші.
Принцип дії
Кисневі датчики за принципом роботи функціонують:
- На основі оксиду цирконію.
- На основі оксиду титану. В цьому випадку, якщо змінюється склад вихлопу, то змінюється електричний опір
- Широкосмуговий. З ним пов'язаний зміна напруги і полярності струму. Його особливість в здатності реагувати не тільки на відхилення в складі робочої суміші, а й на його чисельне значення.
Грунтується робота лямбда зонда на використанні особливого гальванічного елемента, в якій розташована пара електродів. Для одного з них обвиття йде вихлопними газами, а для іншого характерно чистим атмосферним повітрям.
Робочий механізм датчика лямбда зонд запускається після розігріву до 300 і більше градусів, в тому момент, коли провідником стає цирконієвий електроліт, а кількісне розходження надходить кисню з вихлопної труби і атмосфери направлено на появу напруги на електродах.
Коли запускається і прогрівається двигун, кисневий датчик не впливає на управління паливним уприскуванням, а коригування здійснюють інші сигналізатори (датчики температури системи охолодження, положення дроселя, числа оборотів і інші).
Крім нагріваються цирконієвих, на основі двоокису титану бувають холодні контролери. Вони створені не для генерування електрики, а спрямовані на зміну опору повітряного потоку, що є основною сигнальною карткою для систем управління уприскуванням.
Перевага такого лямбда датчик кисню в тому, що його робота починається відразу після пуску двигуна, але широкого поширення він не отримав, так як виконаний в складній конструкції і дорого обходиться. Зустрічається лямбда зонд даного типу в моделях BMW, Nissan, і Jaguar.
Причини виходу з ладу
Датчик кисню може прийти в несправності або почати неправильно працювати по ряду причин:
- якщо стався в живильної або контрольної електро ланцюга розрив;
- було замикання;
- якщо при використанні палива з присадками, відбулося засмічення. Найбільш згубними стають свинець, силікон, сірка;
- внаслідок регулярних термічних перевантажень, пов'язаних з проблемами запалювання;
- відбулося після поїздок по бездоріжжю механічне пошкодження.
У всякого датчика є свій термін служби і чим він більший, тим повільніше стає його реакція на зміну складу паливної суміші. Вік датчика можна добре побачити на моторах з безпосереднім уприскуванням. Необхідно враховувати, що якщо поганий стан маслос'емних кілець або відбулося потрапляння в циліндри антифризу, то датчик лямбда зонд не витримає встановлений термін і буде підлягати заміні.
Слід звернути увагу на показники лямбда датчик кисню. Визначити, що вони виходить з ладу можна за змістом вуглекислоти у вихлопі, яка різко підвищується від значення в 0,1-0,3% до 3%, а часто і 7%. Якщо виявлено, що кисневий датчик не працює, то складно знизити його значення без ремонту або заміни.
Аналогічні складнощі можуть виникнути і в моделях з двома парасольками, якщо прийшов в несправність хоч один з них, для робочої середовища знадобиться попрацювати над серйозною зміною налаштувань електроніки.
Ознаки виходу лямбда-зонда з ладу
Визначити несправність датчик кисню можна за такими ознаками:
- несправний датчик потрібно негайно міняти, інакше загрожує виходом з ладу каталізатора;
- погіршилася розгінна динаміка;
- виявлений переривчастий холостий хід;
- відбуваються скачки витрати палива;
- росте токсичність вихлопу, параметри якої визначити без спеціального обладнання неможливо.
Щоб лямбда зонд несподівано не став несправностей, його необхідно регулярно змінювати, не підігріваються датчики приблизно через кожні 50-80 тис. Кілометрів; підігріваються через 100 тис. і планарні кожні 160 тис. км. Але, поспішати з викидання старої лямбда не потрібно. Для цього необхідно перевірити лямбда-зонд на його реальний стан.
Рекомендовано перевіряти лямбда датчика і систему, регулюючу паливну суміш, кожні 30 тис. Км. Це не буде захистом від поломок внаслідок механічного пошкодження або засмічення, але запобіжить поломки через зношування.
Своєчасна заміна лямбда-зонда це:
- економія до 15% палива;
- зниження до мінімуму токсичності вихлопу;
- можливість продовжити ресурси каталізатора;
- можливість поліпшити динамічні характеристики автомобіля.
Усунення несправностей
Офіційно технологія ремонту лямбда-зондів не розроблена. Це означає, що в разі поломки не в контактній мережі, пристрій слід негайно замінити.
У підпільних СТО є практика відновлення датчиків, які перестали працювати через відкладення нагару під захисним ковпачком, через технологію видалення нальоту.
Здійснюється це через промивку в ортофосфорної кислоти датчика, яка не робить нищівного впливу на електроди. Така мийка не завжди ефективна, і якщо датчик після неї не прийшов в робочий механізм, він на 100% підлягає заміні.
Кількість викидів шкідливих речовин в атмосферу регулюються жорсткими екологічними нормами більшості країн світу, включаючи РФ. Щоб знизити рівень згубних випарів були створені каталітичні нейтралізатори (або як їх ще називають каталізатори). Ці пристрої знижують обсяг шкідливих речовин, Які потрапляють в повітря разом з вихлопними газами, що утворюються в процесі роботи ДВС.
Безсумнівно, каталізатори є необхідними вузлами автомобіля, однак ефективність їх роботи обумовлена \u200b\u200bпевними умовами. В процесі роботи нейтралізатора необхідно контролювати склад паливно-повітряної суміші, інакше корисний елемент перестане виконувати свої функції. Щоб пристрій працював якомога довше використовуються спеціальні датчики кисню, також відомі як кисневі датчики, датчики концентрації О2 або лямбда-зонди (ЛЗ).
Що таке лямбда-зонд
Якщо говорити про те, за що відповідає лямбда-зонд, то найпростіше охарактеризувати його як прилад, що визначає рівень кисню, який міститься в відпрацьованих газах.
Справа в тому, недостатній обсяг повітря в паливній системі (Λ\u003e 1 - бідна суміш) зазвичай призводить до того, що вуглеводні і що утворюється чадний газ не будуть повністю окислюватися. Якщо ж кисню буде, навпаки занадто багато в цій суміші (λ< 1 - богатая смесь), то оксиды азота не будут разлагаться на кислород и азот. Поэтому наличие ЛЗ в любой системе просто необходимо.
Якщо розглядати, що таке лямбда-зонд в автомобілі, виходячи з його конструкції, то датчик кисню складається з наступних елементів:
- Керамічного наконечника (зазвичай виготовляється на основі двоокису цирконію), оснащеного захисними екранами, а також отворами для забору вихлопних газів і атмосферного повітря. Саме ці екрани є робочими елементами ЛЗ.
- Теплопровідних нагрівальних елементів, які знаходяться всередині керамічних наконечників.
- Струмознімачів електричного сигналу, розташованих в середній частині кисневих датчиків.
Всі ці складові (крім чутливих частин наконечників) закриті металевим корпусом з різьбленням, завдяки якій деталь фіксується на корпусі приймальної труби.
Принцип роботи лямбда-зондів
Кисневі датчики оснащені проводкою, один кінець якої підключається до бортової системи автомобіля, що дозволяє «запитувати» дані у ЛЗ про стан паливної суміші раз в 2 секунди. При підвищенні оборотів частота оновлення збільшується.
По суті ЛЗ функціонує також як гальванічний елемент. Після установки в випускному колекторі датчик розігрівається до 400 градусів під впливом потоків вихлопних газів, що йдуть з двигуна. В такому стані цирконієвий наконечник «активується» і починає «дихати» однією своєю стороною зовнішнім повітрям, а інший - вихлопними газами. Як тільки один з електродів фіксує зміна кількості кисню, на керуючу систему машини передається відповідний сигнал.
Отримана інформація про обсяг кисню в суміші аналізується системою управління, яка дозволяє підтримувати оптимальне (стехиометрическое) співвідношення повітря і палива в камерах згоряння автомобіля.
Корисно! Стехіометричне співвідношення кисню по відношенню до палива має становити близько 14,7: 1.
Щоб забезпечити більш точне регулювання даних використовується другий датчик, який розміщується за каталізатором. Однак кількість лямбда-зондів може бути і більше.
Як визначити, скільки датчиків кисню встановлено в автомобілі
Щоб з'ясувати, скільки лямбда-зондів знаходиться в вашому автомобілі, можна звернутися в автосервіс, де вам видадуть роздруківку з даними про діагностику ЛЗ (зазвичай це знімок днища машини з виділеними датчиками). Однак можна заощадити і знайти їх самостійно.
В першу чергу необхідно з'ясувати в якому році був виготовлений автомобіль. Якщо ви є власником АТС, виробленого до 2000 року, то, швидше за все, в ньому встановлено лише 1 ЛЗ. У більш сучасних машинах, Випущених після «нульових» зазвичай знаходиться 2 або 4 датчика.
Щоб визначити їх кількість ще точніше необхідно уточнити обсяг двигуна. Якщо він становить:
- менше 2 літрів, то в машині ви знайдете 2 ЛЗ (один буде розташований в підкапотному просторі, де ви легко його помітите, а другий - під днищем авто);
- більше 2 літрів, то в авто буде 4 датчика (2 верхніх, розташованих в підкапотному просторі і 2 нижніх - під днищем машини).
Знайти верхні датчики досить просто (саме їх найчастіше змінюють), для цього:
- Відкрийте капот авто.
- По центру підкапотного простору під пластиковою кришкою з найменуванням марки машини ви знайдіть мотор авто.
- Огляньте простір навколо двигуна і знайдіть масивні труби (випускний колектор), які однією стороною примикають до мотору, а інший йдуть углиб.
- На випускному колекторі знайдіть невелику деталь циліндричної форми, довжина якої буде близько 5-7 сантиметрів. Це і буде лямбда-зонд (або кілька, в цьому випадку один датчик буде розташований праворуч, а інший - зліва).
Варто зазначити, що інформація про те, для чого потрібен лямбда-зонд і де він розташований, цікавить автовласників далеко не через цікавості. Справа в тому, що згідно з сервісним книжкам різних автомобілів ці елементи потрібно міняти після певного пробігу. Зазвичай заміні підлягають ЛЗ попрацювали понад 80 тисяч кілометрів, проте, виходячи з практики, датчики здатні витримувати навантаження вдвічі більше, якщо ви будете дотримуватися кількох рекомендацій.
Як продовжити термін служби лямбда-зондів і коли його міняти
Знаючи, на що впливає лямбда-зонд, досить просто визначити несправність цього елемента. Наприклад, якщо ви помітили, що:
- на холостих обертах або на малому газу мотор нестійкий працює або зовсім глухне;
- витрата палива значно збільшився;
- динамічні характеристики авто різко погіршилися;
- після вимкнення двигуна з'явилося своєрідне потріскування в області каталізатора, що супроводжується неприємним запахом сірководню (або як то кажуть в народі «тухлих яєць»);
то, швидше за все, прийшов час міняти ЛЗ і продовжити «життя» цього елементу не вийде. Однак, якщо всі системи працюють справно то збільшити термін служби датчика можна якщо:
- Використовувати тільки якісний бензин, рекомендований для вашого автомобіля.
- Вибирати перевірені рідини з присадками, що супроводжуються сертифікатами відповідності.
- Ніколи не використовувати герметики для фіксації датчиків (особливо це стосується силіконових складів).
- Чи не запускати двигун багаторазово за короткий відрізок часу.
- При перевірці працездатності циліндрів, не відключати свічки запалювання.
- Чи не перегрівати вихлопну систему машини (кисневі датчики здатні витримувати тільки до 950 градусів).
- Не використовувати для обробки наконечників датчиків хімічно активні сполуки.
- Стежити, щоб місце з'єднання датчика і труби залишалося герметичним.
Дотримуючись цих порад, ви зможете довше експлуатувати ЛЗ на своєму автомобілі.
На завершення
Не варто нехтувати таким, здавалося б, простим з точки зору конструкції елементом, як лямбда-зонд, так як він грає не останню роль у функціонуванні основних систем машини. Вартість нового ЛЗ становить близько 1 500 - 2 000 рублів, тому ви зможете заощадити на його заміну, якщо будете експлуатувати автомобіль, з огляду на рекомендації фахівців і своєчасно проводити діагностику.
Лямбда-зонд (він же кисневий датчик або датчик концентрації кисню) - це пристрій, який визначає, скільки кисню міститься у відпрацьованих газах. Детальніше про те, як працює і для чого потрібен лямбда-зонд, читайте в нашій сьогоднішній статті.
Відомо, що ДВС автомобіля може працювати максимально ефективно лише в разі правильного кількості палива і повітря в паливно-повітряної суміші в кожному робочому режимі. Від цього також залежить витрата палива і вплив на екологію. Саме для цих цілей використовується датчик кисню. Що таке лямбда зонд ви тепер знаєте, прийшов час розглянути принцип його роботи.
Для чого потрібен лямбда-зонд в автомобілі
Якщо кількості повітря в суміші палива і повітря недостатньо, це призводить до того, що чадний газ, а також вуглеводні, що не окислюється в повному обсязі. А ось у разі наявності невеликої кількості повітря в вищезгаданої суміші, не спостерігається повного розкладання оксидів азоту на кисень і азот.
Датчик кисню - це одна зі складових системи випуску автомобіля. На деяких машинах датчик лямбда зонд може встановлювати в двох примірниках. Один з них розташовується в випускний системі ще до каталізатора (його також називають каталітичним нейтралізатором), а інший - після нього. Використання двох кисневих датчиків дозволяє максимально ефективно стежити за кількістю повітря в відпрацьованих газах, завдяки чому нейтралізатор функціонує максимально дієво.
В наш час використовується два види датчиків концентрації кисню:
- двоточковий лямбда-зонд;
- широкосмуговий кисневий датчик.
Особливості двухточечного датчика кисню
Застосування двухточечного лямбда-зонда може здійснюватися як до каталізатора, так і після нього. Цей датчик визначає показник надлишку повітря, для чого він використовує дані про те, скільки кисню міститься у відпрацьованих газах.
Двоточковий лямбда-зонд - це керамічний елемент, на двох сторонах якого нанесено покриття, виготовлене з діоксиду цирконію. Для вимірювань застосовується електрохімічний метод. Одна частина електрода контактує з атмосферою, а інша - з відпрацьованими газами.
Для чого потрібен лямбда-зонд такого типу, ви вже знаєте, але як він працює? Принцип його роботи базується на визначенні кількості кисню в атмосфері, а також вихлопних газах. Якщо кількість кисню відрізняється, на кінцях електрода виникає напруга. Якщо паливо-повітряна суміш занадто бідна, напруга зменшується. В іншому випадку напруга зростає.
Широкосмуговий лямбда-зонд - що це і як він працює
Широкосмуговий датчик кисню - це той же лямбда-зонд, який використовується в сучасних автомобілях. Він виконує функції датчика каталізатора, розташованого на «вході». У кисневому датчику такого типу визначення показника "лямбда" відбувається за допомогою застосування сили вхідного струму.
Даний лямбда-зонд відрізняється від згаданого вище датчика тим, що в його склад входить закачує і двоточковий керамічні елементи. Закачування - це процес, в ході якого відбувається пропускання кисню з вихлопних газів крізь відповідний елемент під впливом заданої сили струму.
Широкосмуговий лямбда-зонд працює на базі принципу підтримки напруги в 450 мВ, яке присутнє між електродами 2-точкового керамічного елементу. Для цього коригується сила струму закачування.
Якщо кількість кисню у вихлопних газах падає, що є ознакою занадто багатою паливо-повітряної суміші, між електродами збільшується напруга. Після цього відбувається відправка відповідного сигналу в ЕБУ двигуна. Потім відбувається формування необхідної сили струму на закачувати елементі.
Струм необхідний для закачування в вимірювальний зазор, що призводить до нормалізації напруги. Сила струму - це міра кількості кисню у вихлопних газах. Аналіз даного показника відбувається в ЕБУ, після чого виконується відповідне вплив на елементи системи упорскування палива.
Якщо суміш повітря і палива занадто бідна, широкосмуговий лямбда-зонд працює таким же способом. Відрізняється він в даному випадку лише тим, що в результаті впливу струму кисень викачується з вимірювального зазору.
Для забезпечення правильного функціонування датчика кисню, необхідна температура 300 ° С. Для цього лямбда-зонд оснащують спеціальним нагрівачем. Тепер ви знаєте, що таке лямбда-зонд, для чого потрібен кисневий датчик і як він працює.
