Кислородный датчик: устройство, назначение, диагностика

Сомнительная заправка, плохой бензин, «чек» на панели — стандартный и быстрый путь к замене кислородного датчика. Про лямбда-зонд слышали многие автомобилисты, но мало кто разбирался, за что именно он отвечает и почему так легко выходит из строя. Рассказываем про датчик кислорода — «обоняние» двигателя.

Лямбда и стехиометрия двигателя

Название датчика происходит от греческой буквы λ (лямбда), которая обозначает коэффициент избытка воздуха в топливно-воздушной смеси. Для полного сгорания смеси соотношение воздуха с топливом должно быть 14,7:1 (λ=1). Такой состав топливно-воздушной смеси называют стехиометрическим — идеальным с точки зрения химической реакции: топливо и кислород в воздухе будут полностью израсходованы в процессе горения. При этом двигатель произведёт минимум токсичных выбросов, а соотношение мощности и расхода топлива будет оптимальным.

Если лямбда будет <1 (недостаток воздуха), смесь станет обогащённой; при лямбде >1 (избыток воздуха) смесь называют обеднённой. Чересчур богатая смесь — это повышенный расход топлива и более токсичный выхлоп, а слишком бедная смесь грозит потерей мощности и нестабильной работой двигателя.

Зависимость мощности и расхода топлива от состава смеси

Из графика видно, что при λ=1 мощность двигателя не пиковая, а расход топлива не минимален — это лишь оптимальный баланс между ними. Наибольшую мощность мотор развивает на слегка обогащённой смеси, но расход топлива при этом возрастает. А максимальная топливная эффективность достигается на слегка обеднённой смеси, но ценой падения мощности. Поэтому задача ЭБУ (электронного блока управления) двигателя — корректировать топливно-воздушную смесь исходя из ситуации: обогащать её при холодном пуске или резком ускорении, и обеднять при равномерном движении, добиваясь оптимальной работы мотора во всех режимах. Для этого блок управления ориентируется на показания датчика кислорода.

Зачем нужен кислородный датчик

Датчиков в современном двигателе великое множество. С помощью различных сенсоров ЭБУ замеряет температуру забортного воздуха и его поток, «видит» положение дроссельной заслонки, отслеживает детонацию и положение коленвала — словом, внимательно следит за воздухом «на входе» и показателями работы мотора, регулируя подачу топлива для создания оптимальной смеси в цилиндрах.

Схема лямбда-коррекции двигателя

Лямбда-зонд показывает, что же получилось «на выходе», замеряя количество кислорода в выхлопных газах. Другими словами, кислородный датчик определяет, оптимально ли работает мотор, соответствуют ли расчёты ЭБУ реальной картине и нужно ли вносить в них поправки. Основываясь на данных с лямбда-зонда, ЭБУ вносит соответствующие коррекции в работу двигателя и подготовку топливно-воздушной смеси.

Где находится кислородный датчик

Датчик кислорода установлен в выпускном коллекторе или приёмной трубе глушителя двигателя, замеряя, сколько несгоревшего кислорода находится в выхлопных газах. На многих автомобилях есть ещё один лямбда-зонд, расположенный после каталитического нейтрализатора выхлопа — для контроля его работы.

Если у двигателя две головки блока (V-образники, «оппозитники»), то удваивается количество выпускных коллекторов и катализаторов, а значит и лямбда-зондов — у современной машины может быть и 4 кислородных датчика.

Устройство кислородного датчика

Классический лямбда-зонд порогового типа — узкополосный — работает по принципу гальванического элемента. Внутри него находится твёрдый электролит — керамика из диоксида циркония, поэтому такие датчики часто называют циркониевыми. Поверх керамики напылены токопроводящие пористые электроды из платины. Будучи погружённым в выхлопные газы, датчик реагирует на разницу между уровнем кислорода в них и в атмосферном воздухе, вырабатывая на выходе напряжение, которое считывает ЭБУ.

Циркониевый элемент лямбда-зонда приобретает проводимость и начинает работать только после прогрева до температуры 300 °C. До этого ЭБУ двигателя действует «вслепую» согласно топливной карте, без обратной связи от кислородного датчика, что повышает расход топлива при прогреве двигателя и количество вредных выбросов. Чтобы быстрее задействовать лямбда-зонд, ему добавляют принудительный электрический подогрев. Кислородные датчики с подогревом внешне отличаются увеличенным количеством проводов: у них 3–4 жилы против 1–2 у обычных датчиков.

В названии узкополосного датчика кроется его недостаток — он способен замерять количество кислорода в выхлопе в достаточно узком диапазоне. ЭБУ может корректировать смесь по его показаниям только в некоторых режимах работы мотора (холостой ход, движение с постоянной скоростью), что не отвечает современным требованиям по экономичности и экологичности двигателей. Для более точных замеров в широком диапазоне используют широкополосный лямбда-зонд (A/F-сенсор), который также называют датчиком соотношения «воздух-топливо» (Air/Fuel Sensor). Обычно к нему подходят 5–6 проводов, хотя бывают и исключения.

Внешне «широкополосник» похож на обычный датчик кислорода, но внутри есть отличия. Благодаря специальным накачивающим ячейкам эталонный лямбда-коэффициент газового содержимого датчика всегда равен 1, и генерируемое им напряжение постоянно. А вот ток меняется в зависимости от количества кислорода в выхлопных газах, и ЭБУ двигателя считывает его в реальном времени. Это позволяет электронике быстрее и точнее корректировать смесь, добиваясь её полного сгорания в цилиндрах.

Почему до сих пор производят узкополосные датчики? Во-первых, для старых автомобилей, где A/F-сенсоры не применялись. Во-вторых, из-за особенностей «широкополосника» его нельзя устанавливать после катализатора, где он быстро выходит из строя. А контролировать работу катализатора как-то надо. Поэтому в современных двигателях ставят два лямбда-зонда разного типа: широкополосный (управляющий) — в районе выпускного коллектора, а узкополосный (диагностический) — после катализатора.

Причины и признаки неисправности лямбда-зонда

Основная причина поломок кислородных датчиков — некачественный бензин: свинец и ферроценовые присадки оседают на чувствительном элементе датчика, выводя его из строя. На состояние лямбда-зонда влияет и нестабильная работа двигателя: при пропусках зажигания от старых свечей или пробитых катушек несгоревшая смесь попадает в выхлопную систему, где догорает, выжигая и катализатор, и датчики кислорода. Приговорить датчик также может попадание в цилиндры антифриза или масла.

Самый очевидный признак неисправности лямбда-зонда — индикатор Check Engine на приборной панели. Считав код ошибки с помощью сканера или самодиагностики, можно проверить, какой именно датчик вышел из строя, если их несколько. Иногда всё дело в повреждённой проводке датчика — с проверки цепи и стоит начать поиск поломки.

Но далеко не всегда проблемный лямбда-зонд зажигает «Чек»: иногда он не ломается полностью, а медленно умирает, давая при этом ложные показания, из-за чего ЭБУ двигателя неверно корректирует состав смеси. В этом случае нужно ориентироваться на косвенные признаки — ухудшение работы двигателя.

Проблемы с датчиком кислорода нарушают всю систему обратной связи и лямбда-коррекции, вызывая целый букет неисправностей. Прежде всего, это увеличение расхода топлива и токсичности выхлопа, снижение мощности и нестабильный холостой ход. Если вовремя не заменить лямбда-зонд, следом выйдет из строя каталитический нейтрализатор, осыпавшись из-за перегрева от обогащённой смеси.

Универсальные кислородные датчики

Цена на оригинальные датчики кислорода вряд ли обрадует автомобилистов, но все лямбда-зонды работают по единому принципу, что позволяет без труда подобрать замену. Главное, чтобы соответствовал типа датчика (широкополосный/узкополосный), количество проводов и резьбовая часть. В продаже есть универсальные кислородные датчики без разъёма, которые можно использовать на десятках моделей автомобилей — подобрать и купить лямбда-зонд не составляет проблемы.

Чтобы избежать проблем с кислородными датчиками, следите за состоянием двигателя, заправляйтесь качественным топливом и регулярно выполняйте компьютерную диагностику, которая позволит выявить неисправности на ранней стадии.

Как убрать ошибку лямбда-зонда, когда горит датчик. Советы мастера

11.07.2017

Если горит ошибка лямбда-зонда, то срок службы его окончен или имеется неисправность в соединениях. Прибор нормально функционирует первые 80 тыс. км, затем возможен выход из строя. Максимальный пробег составляет не более 150 тыс. км. Безболезненно отключить датчик кислорода можно, только стоит помнить о том, что ЭБУ не сможет скорректировать угол опережения зажигания и момент впрыска топлива в камеры сгорания.

Если на автомобиле предусмотрен лямбда-зонд, то это означает, что без него двигатель не сможет нормально работать. По крайней мере, с «родной» прошивкой (топливной картой), так как в алгоритме заложена корректировка работы мотора по показаниям датчика кислорода.

Горит ошибка лямбда-зонда: причины и диагностика

Если датчик кислорода пришел в негодность, появляются такие симптомы:

1. При работе двигателя на холостом ходу ощущается «троение», будто один цилиндр не функционирует. Но прежде чем грешить на лямбда-зонд, удостоверьтесь, что система зажигания работает в штатном режиме.
2. Заметное увеличение расхода бензина — до 12 л/100 км и больше.
3. Наблюдаются провалы во время ускорения, нестабильная динамика, падение мощности двигателя.
4. На приборной панели горит знак ошибки двигателя.

Если при ремонте ГБЦ не использовалась паста притирочная для клапанов, то такие симптомы тоже могут выскочить. Ремонт необходимо выполнять максимально качественно.

В случае выхода из строя датчика «CHECK ENGINE» может и не высвечиваться. Все ошибки датчика кислорода представлены в таблице:

При появлении последней (Р1115) ошибки все вышеперечисленные симптомы начинают проявляться. Эта ошибка лямбда-зонда считается самой распространенной на большей части автомобилей.

Устранение неисправностей

Убрать ошибку лямбда-зонда можно при помощи диагностических сканеров после устранения причины. При необходимости можно купить новый датчик и прибор для диагностики в интернет-магазине TopDetal.ru. Выбор широкий и цены ниже, чем на рынке. Если вы заправились некачественным топливом, то придется разбавлять его нормальным и убирать ошибку после того, как в баке окажется хороший бензин.

При обрыве контактов в цепи нагревателя нужно выявить место и провести спайку. Если нужно, то зачистите контакты наждачной бумагой и  WD-40. Если на корпусе лямбда-зонда появился нагар, необходимо провести чистку. Важное условие — нельзя применять наждачную бумагу. Лучше использовать жидкости, разъедающие ржавчину и не оставляющие на поверхности налет.

Возврат к списку

Кислородный датчик: все, что вам нужно знать

Для работы автомобиля требуется бензин, но ему также нужен кислород. Вашему автомобилю требуется кислород, чтобы создать искру, чтобы зажечь двигатель и сжечь бензин, который создаст необходимое топливо. Большинству автомобилей требуется соотношение 14 граммов кислорода на каждый грамм газа. Как узнать, правильный ли у вас баланс, чтобы ваш автомобиль работал эффективно?

Как работает датчик кислорода?

Датчик кислорода обычно устанавливается в потоке выхлопных газов транспортных средств для измерения содержания кислорода в выхлопных газах. Датчик сравнивает содержание кислорода с долей кислорода в воздухе и передает эту информацию обратно в компьютер двигателя вашего автомобиля (да, в вашем автомобиле есть компьютер), который называется модулем управления двигателем (ECU). Правильно работающий кислородный датчик поможет вашему автомобилю не только пройти тест на выбросы, но и повысит эффективность использования топлива.

Новые автомобили будут иметь несколько датчиков, чтобы обеспечить компьютер двигателя двумя показаниями и дополнительными данными. По сути, есть датчики кислорода до и после каталитического нейтрализатора в выхлопной трубе, также называемые датчиком 1 и датчиком 2.

1. Верхний датчик O2 отслеживает эффективность горения двигателя и отправляет данные обратно в ECU, который рассчитывает оптимальное соотношение воздух-топливо, чтобы двигатель работал с хорошей эффективностью и мощностью.

2. С другой стороны, показания датчика O2 ниже по потоку сравниваются с показаниями датчика O2 выше по потоку, и когда показания становятся достаточно близкими, компьютер автомобиля выдает диагностический код неисправности каталитического нейтрализатора, так как он не работает должным образом и предотвращает токсичные выбросы. попадание частиц в воздух.

Сколько датчиков O2 установлено в моем автомобиле?

Количество датчиков О2 зависит от номера выхлопной трубы. При необходимости каждая выхлопная труба должна быть оснащена одним каталитическим нейтрализатором, а на каждый каталитический нейтрализатор — двумя датчиками O2. Таким образом, в вашем автомобиле может быть два, четыре или шесть датчиков кислорода.

Можно ли ездить с неисправным кислородным датчиком?

Да, вы можете ездить с неисправным кислородным датчиком, если вы все еще можете запустить двигатель и не испытываете особых затруднений при вождении. Но не оставляйте его в покое более чем на пару дней, так как это может вызвать проблемы с безопасностью и привести к неисправности других частей вашего автомобиля.

Неисправный лямбда-зонд может привести к вялой и неровной езде с остановками, а также к низкой эффективности использования топлива и высокому уровню загрязнения. И если вы оставите его там на несколько месяцев, это может привести к серьезным проблемам в двигателе и каталитическом нейтрализаторе, ремонт или замена которых стоит тысячи долларов.

Таким образом, вам нужно как можно скорее проверить кислородный датчик, как съездить к механику на выходных. Если у вас есть автомобильный диагностический прибор, вы можете прочитать код OBD2 и найти возможные причины в Интернете, а также попробовать несколько простых способов устранения неполадок. Иногда код неисправности, указывающий на неисправность датчика O2, можно удалить, очистив датчик O2 или заменив подсоединенную трубку.

Что происходит, когда датчик кислорода выходит из строя?

Поскольку датчики O2 очень важны для системы вашего автомобиля, рекомендуется заменять их каждые 60 000–90 000 миль. Есть несколько признаков, которые помогут вам узнать, когда пришло время отвезти автомобиль для замены датчика.

Горит индикатор Check Engine

Это самый простой знак. Эти предупреждающие индикаторы на приборной панели — это не просто красивые картинки, они сообщают вам, когда с вашим автомобилем что-то не так. Если вы видите индикатор проверки двигателя, вам лучше провести диагностику автомобиля и выяснить, что не так с вашим автомобилем.

Плохой расход бензина

Вы заправляете бензин чаще, чем обычно? Это признак того, что что-то работает неправильно, и датчик O2 потенциально может быть одной из причин. Эффективность вашего расхода бензина со временем будет снижаться, поэтому вам нужно следить за этим, чтобы распознать закономерность.

Неудачный тест на выбросы

Все ненавидят провалы, особенно в тесте, но ваш тест на выбросы может быть дорогостоящим (особенно если вам придется платить за второй). Плохие кислородные датчики являются одной из наиболее распространенных причин отказа во время теста на выбросы. Убедитесь, что ваши датчики проверены механиком перед первой проверкой, чтобы сэкономить ваше время и деньги.

Запах тухлых яиц

Вы узнаете это, как только почувствуете запах. Этот запах исходит от горящей серы и является признаком повреждения системы выпуска отработавших газов или проблемы с каталитическим нейтрализатором. Кислородный датчик может выйти из строя и привести к плохой топливно-воздушной смеси. Если нет правильного баланса, это может повредить каталитический нейтрализатор в вашей выхлопной системе, что приведет к запаху тухлых яиц.

Неровный холостой ход и остановка

Если вы заметили, что ваш двигатель немного дергается, трясется или глохнет и запускается, вам обязательно нужно проверить машину, и это одна из важных вещей, которую должен проверить ваш механик, пока они глядя на все ваши кислородные датчики.

Сколько стоит ремонт датчика O2?

Стоимость ремонта/замены датчика O2 зависит от реальной проблемы. Если вы видите диагностический код неисправности, связанный с датчиками O2, например P0135 или P0141, проблема может заключаться в проводах, шлангах, мета-выводах, коррозии двигателя, кислородном датчике, каталитическом нейтрализаторе или модуле управления двигателем.

Как правило, стоимость ремонта датчика O2 может составлять:

• Ремонт оборванного провода $100-$200

• Устранить утечку выхлопа $100-$200

• Замените кислородный датчик $200-$300

• Замените каталитический нейтрализатор $400–$2400

Методы ремонта для кодов DTC, связанных с датчиком O2

Неисправный датчик O2 может вызвать список связанных диагностических кодов неисправностей в вашем автомобиле и включить индикатор проверки двигателя. Одним из наиболее распространенных кодов DTC, связанных с этим, будет P0420. Это указывает на то, что каталитический нейтрализатор работает неэффективно, поэтому автомобиль увеличивает выброс вредных загрязняющих веществ. Чтобы узнать, как устранить неполадки P0420, посмотрите видео ниже:

P0420 — Эффективность системы катализатора ниже порога (банк 1)

Подробнее видео о DTC -кодах O2 -Sensor:

P0171 — Система тоже бережневая (банк 1)

P0141 — xygen Sensor heartor. Неисправность (ряд 1, датчик 2)

P0136 — Неисправность цепи датчика кислорода (ряд 1, датчик 2)

P0138 — Высокое напряжение в цепи датчика кислорода (ряд 1, датчик 2)

P0030 — Цепь управления нагревателем HO2S (ряд 1) Датчик 1)

Все видеоролики созданы Nonda Auto DIY Center. Посетите их канал на YouTube, чтобы узнать больше о кодах DTC.

Выводы

Рекомендуется проверять датчики O2 не только в случае неисправности автомобиля, но и при регулярном техническом обслуживании, например при замене масла. Вы можете обнаружить проблемы до того, как они потенциально могут повредить больше частей двигателя вашего автомобиля. Замена датчика O2 не так сложна, как вы думаете, но следить за транспортным средством и знать, когда это делать, не так просто.

Вот почему мы хотели бы порекомендовать ZUS Smart Vehicle Health Monitor Mini, который будет:

• Регулярно проверять ваш автомобиль на наличие проблем
• Объясните диагностические коды неисправностей с помощью результатов сканирования
• С дополнительными функциями, такими как поиск автомобилей, отслеживание пробега, приборная панель Pro
• Сэкономьте деньги и время на походе к механику
• БЕСПЛАТНО !

Я надеюсь, что статья выше содержит основную информацию о датчиках O2. Вы меняли датчик O2? Что вы сделали по этому поводу? Как вы думаете, что является самой важной частью процесса? Пожалуйста, не стесняйтесь комментировать ниже и присоединяйтесь к разговору!

Популярные сообщения от nonda:

Что такое диагностический тест автомобиля и как его сделать своими руками?

Что означает индикатор Check Engine и как его исправить?

Лучший сканер OBD2 и считыватель кодов: полное руководство по покупке

Коды OBD2: что нужно знать

Задай вопрос

спросил
5 лет, 11 месяцев назад

Изменено
4 года, 2 месяца назад

Просмотрено
19 тысяч раз

Сегодня мне заменят кислородный датчик, и механик вернул машину, чтобы я мог заниматься делами, пока доставят деталь, что займет несколько часов. Тем временем кислородный датчик автомобиля был удален.

Я заметил, что двигатель автомобиля стал намного шумнее, и когда я ускоряюсь, он звучит как бензопила.

Это только потому, что кислородный датчик был снят, поэтому в коте есть отверстие, издавающее шум, или двигатель издает принципиально другой шум из-за другого режима работы?

Какое влияние на смесь или другие параметры управления двигателем окажет езда без кислородного датчика?

Обратите внимание, что это датчик пост-кат.

• volvo
• кислородный датчик

1

Какой датчик был удален? До или после кота? Если до кат, это может привести к тому, что двигатель будет работать по-другому. Если пост-кат, то это просто шум, и ваш двигатель не должен работать по-другому… он просто так звучит. Для большинства автомобилей (и я готов поспорить, что ваш Volvo является одним из них) датчик O2 после кота ничего не делает для работы двигателя, он просто проверяет функцию кота в отношении диагностики OBDII. Датчик O2 до Cat действительно влияет на работу двигателя, хотя он просто будет постоянно работать в режиме разомкнутого цикла, что означает сбрасывание большего количества топлива и, конечно же, шум от выхлопа, выходящего из выхлопа на пробке O2. Однако не должно быть большой разницы в том, как это работает в целом.

Датчик кислорода используется в контуре обратной связи с 2 интеграторами (долговременным и кратковременным).
По сути, он определяет, сколько кислорода осталось во время цикла сгорания, чтобы выяснить, сколько нужно добавить в следующий цикл.
Краткосрочный интегратор делает это постоянно и подстраивается под такие параметры, как температура двигателя, воздуха и т. д.; долгосрочный интегратор регулирует работу двигателя в течение всего срока службы, а также в зависимости от географических зон, сезонов, типа газа и т. д.

Отвечая на ваш вопрос: машина будет работать нормально; он будет использовать консервативные значения, которые будут работать немного богато (слишком много топлива по сравнению с воздухом), но это не окажет негативного влияния на состояние двигателя и т.