Чем отличается лямбда зонд верхний от нижнего | Хитрости Жизни

Что почем?

Теперь посмотрим, во сколько обойдется замена кислородного датчика для наиболее массовых машин, и в частности для тех моделей, которые мы уже рассматривали на страницах нашего журнала. По сути, расширим знания о стоимости запасных частей. Для создания некой, общей ценовой картины нам достаточно будет рассмотреть четыре авто.

Для Daewoo Matiz интересующий нас датчик производства компании Bosch обойдется примерно в 2350 рублей. Примерно в ту же сумму уложитесь, если решите приобрести запасную часть от Denso. Интересно, что ряд продавцов, наверное, распродающих остатки товара, завезенного до повышения курса доллара, торговали «лямбдами» интересующей нас модели от этой японской фирмы по цене 1950 руб.

https://www.youtube.com/watch?v=HkImG-inTy0

Так что, найдете такой – ваше счастье. Берите не раздумывая. В одной из торговых точек нам предложили универсальный кислородный датчик Nakamoto по цене 1230 рублей, который, по словам торговца, идеально подходит к Daewoo Matiz с мотором рабочим объемом 0,8 л, выпуска до 2007 года.

Поверим ему на слово, тем более что по закону о защите прав потребителей не подошедшую запчасть (читай – товар) можно будет вернуть продавцу и получить «свои кровные» назад. Единственная потеря – время, которое вы затратите на беготню и повторный монтаж / демонтаж детали.

Свой вариант кислородного датчика нужной нам модели предлагает и компания Facet. Тут продавцы просят около 2100 рублей. Столько же стоит и запасная часть в коробке с логотипом Delphi. Одними из самых дешевых оказались автокомпоненты от Blue Print – 1850 руб. за датчик.

Что касается запасных частей с маркировкой General Motors и Daewoo, то за них просили в среднем примерно по 2200 «деревянных». Самыми дорогими датчиками, что нам попались на прилавке, были NGK. Чем руководствовались торговцы, запрашивая с нас без малого четыре (!) тысячи рублей за датчик, непонятно.

Датчики кислорода — разновидности

Функция всех датчиков, независимо от конструктивных особенностей, проводить постоянный  количественный замер кислорода в отработанном газе и сравнивать показатель с эталоном. На основании количества остаточного кислорода, ЭБУ делает вывод о качестве сгорания топлива в блоке цилиндров. Эталонный показатель топливной смести носит название стехиометрическая (абсолютная) ТВС. Технически обозначается как λ=1.

В ее составе должно присутствовать соотношение 14.7/1, где 14.7 — кислород, 1 — топливо. При таком соотношении происходит полное сгорание солярки или бензина, распад твердых частиц, и как следствие, минимальные токсические отходы в выхлопе. Когда в ТВС преобладает воздух, смесь считается обедненной, если преобладает топливо — обогащенной.

Автомобили, с системой экологических выбросов под протокол Евро 5, 6 оснащаются широкополосными датчиками, усовершенствованные конструкции позволяют отслеживать процентное соотношение кислород/топливо в системе выпускного тракта максимально точно. Кроме широкополостных лямбда зондов  авто оснащаются:

• зондами на основе циркония;
• титановыми.

Эти три разновидности контроллеров не могут быть взаимозаменяемыми. Принцип работы циркониевого зонда основан на гальваническом законе, где твердый наконечник из диоксида циркония действует как электролит. Широкополосный датчик имеет две камеры и работает на основе закона модуляции напряжения.

Каждый кислородный зонд предназначен под конкретную марку авто. Датчик кислорода синхронизирован с блоком управления ДВС, переустановка конструкций не допускается.

Делимся опытом

Теперь о том, какие могут встретиться при замене датчиков кислорода подводные камни. Первый, если из строя вышел один датчик, а их два – до и после катализатора, то замените оба элемента, так как второй, скорее всего, уже тоже «подошел» к своей роковой черте.

Делать двойную работу не имеет никакого смысла, тем более когда речь заходит о резьбовых соединениях, подверженных газовой коррозии, а именно такая имеет место быть на деталях системы выпуска отработавших газов. Во-вторых, при замене используйте одинаковые датчики.

То есть, если вы купили на замену одного вышедшего из строя датчика, например аналог от Denso, то и второй должен быть производства этой же самой компании. Но это в идеале. Конечно, можно попробовать тасовать «лямбды» от различных производителей или применять более дешевые «универсальные» модели.

Однако, как показывает практика, в ряде случаев блок управления двигателем может «универсалов» и не распознать. Чем это грозит? Как минимум двойными затратами на приобретение запасных частей. И это не случайно – во всем, что касается электрики и электроники как никогда актуальна мудрость «скупой платит дважды». А в нашем случае – еще и пешком ходит.

Теперь о том, как откручивать «лямбда-зонд». Поскольку, как мы уже упомянули выше, резьбовое соединение подвергается воздействию газовой коррозии, то окалина напрочь «сваривает» детали, делая соединение практически неразборным. Именно по этой причине специальные ключи имеют усиленную конструкцию и способны работать при значительных крутящих моментах, необходимых при демонтаже датчика.

Мнения механиков по поводу того, как облегчить процедуру, расходятся. Одни предпочитают делать это «на горячую», то есть откручивают «лямбда-зонд» сразу после выключения двигателя. При этом коллектор и все его детали имеют высокую температуру, так что необходимо соблюдать особую осторожность, дабы не получить ожоги.

Напомним, что при искусственном разогреве, например газовой горелкой, часто удается отвернуть даже сросшийся намертво крепеж. Другие мастера практикуют отворачивание датчика «на холодную». При этом они не просто «проливают» место соединения различными проникающими жидкостями, но и слегка обстукивают датчик, преимущественно в осевом направлении, с целью уплотнения/деформации окалины.

И, наконец, последнее. Не удивляйтесь, если при демонтаже вами теплового экрана, как того требует инструкция по ремонту вашего автомобиля, крепящие его болты будут сорваны, а резьбовые колодцы в выпускном коллекторе закупорены их остатками. Это штатная ситуация, хотя и не очень приятная.

Чтобы поставить тепловой экран обратно, можно рассверлить забитые болтами отверстия. Металл, из которого они изготовлены, достаточно мягкий, и любое сверло из быстрорежущей стали выполнит эту работу на раз-два. В отверстиях достаточно нарезать на небольшую глубину резьбу соответствующим метчиком.

Диагностика зонда мультиметром

Если визуально датчик не имеет следов неисправности, нет отложений, проверяется работоспособность цепи. В широкополостных датчиках Bosch, которые чаще других устанавливаются на авто присутствует шесть проводов подключения:

• Красный — сигнальный плюс;
• Желтый — опорный плюс;
• Черный — опорный минус;
• Белый — нагреватель минус;
• Серый — нагреватель плюс;
• Зеленый — сигнальный минус.

Для проверки работоспособности определенный провод будет подключаться на щуп мультиметра. Проверка целостности электроцепи узла делится на четыре этапа.

1. Диагностика напряжения в нагревательном элементе.
2. Напряжения в опорном блоке зонда (опорное напряжение).
3. Сопротивление нагревательного элемента (проверка состояния).
4. Сигнал.

Для проверки напряжения в нагревательном элементе, включают зажигание, зонд остается в разъеме. Щупы мультиметра присоединяются к проводам подогрева (белый, серый). Если цепь рабочая, цифры напряжения на экране тестера совпадут с напряжением бортовой сети — 12 В.

Напряжение в проводке опорного блока проверяется аналогично. Щупы устанавливаются на сигнальный провод и массу (желтый, черный), рабочая проводка выдаст на экран тестера показание 0.45 В.

Широкополостные конструкции зондов могут работать только после нагрева. Работоспособность нагревательной части датчика проверяют по сопротивлению элемента. Датчик снимают с разъема, проверяют сопротивление между контактами нагревателя. Для каждого зонда характерны индивидуальные параметры сопротивления, но в любом случае они находятся в границах 2–10 Ом.

Замена датчика кислорода: интервалы замены и особенности монтажных работ

Замена кислородного датчика не является плановой процедурой, однако зачастую рекомендации сводятся к следующему:

• датчики с подогревом требуют замены каждые 100 тысяч километров пробега;
• датчики без подогрева – замена каждые 50 -80 тысяч километров; пробега:
• планарные датчики – замена каждые 160 тысяч километров пробега.

Замена лямбда зонда производится после его проверки любым из способов, описанных выше, на предмет поломки. Ремонтные работы по устранению неполадок лямбда зонда  делятся на два этапа: подготовительный и этап установки.

Что касается установки, потребуется:

• отсоединить с помощью отвертки разъемы всех проводов;
• открутить датчик, надев на него специальный ключ с прорезью (если датчик прикипел к другой детали, его резьбу смазывают WD-40 или жидким ключом, избегая попадания смазывающей жидкости на поверхность другой детали);
• меняем датчик на новый, устанавливая его на прежнее место без перекосов, ровно, после чего затягиваем крепление, подключаем разъемы, устанавливаем на место защиту;
• затем тестируем систему на работоспособность (отсутствие ошибок на панели приборов, иногда ошибку нужно предварительно сбросить).

Также замена кислородного датчика предполагает следующие особенности: при использовании датчика повторно необходимо обработать резьбу специальной монтажной пастой, избегая попадания ее на защитную трубку. Еще следует строго соблюдать момент затяжки, указанный производителем, а саму установку проводить аккуратно и не спеша, чтобы не повредить датчик.

Имидж – всё

Идем дальше и посмотрим, в какие деньги обойдется покупка нужной нам запчасти для автомобиля европейского производства. Так, датчик кислорода для Skoda Fabia седан 1.4 16V (1999 – 2007 г.в.) также можно приобрести за относительно небольшую сумму. Тот же Bosch обойдется в приемлемые 2600 руб.

Если сравнивать с упомянутым выше супербюджетным Daewoo Matiz, то разница в стоимости немецких датчиков составит всего 250 рублей. Это говорит лишь о том, что начинка «лямбда-зондов» одинакова, а наценка идет за марку автомобиля, для которого предназначена та или иная деталь.

Это же подтверждают и следующие примеры. Вариант нужной нам модели датчика от компании Denso можно найти за 2300 в национальной валюте, а за Nakamoto отдадите и того меньше – 1900 рублей. Для того чтобы понимать общий уровень цен, скажем, что деталь в коробке VAG нам предложили за две с половиной тысячи «деревянных».

Третьим примером мы выбрали конкурента «Фабии», пользующегося устойчивым спросом, Hyundai Getz 1.4 (2005 – 2009 г.в.). Тройка производителей автокомпонентов, на которую мы опирались выше, и в этот раз ценой не удивит. Например, датчик от Bosch нужной нам модели на рынке можно найти за 2500 рублей.

Если проводить параллели, то стоимость данной запасной части для массовой корейской малолитражки фактически равна цене детали для европейского одноклассника. Это несколько портит имидж корейских авто – как более лояльных к кошельку своих владельцев – и еще раз подчеркивает тот факт, что основной рабочий элемент датчика идентичен, а вся разница кроется в присоединительных размерах. Кстати, за продукцию Denso и Nakamoto в большинстве торговых точек просят 2400 и 1800 рублей.

Неприятный сюрприз преподнес французский автопром в лице Citroen C3 с мотором 1,4 (2003 – 2009 г.в.). Для него «лямбда-зонд» обойдется существенно дороже, чем для Skoda Fabia и Hyundai Getz. Судите сами. Изделие от Bosch нам предложили практически на тысячу дороже, чем на «корейца» и «чеха», – 3400 рублей! Не забыли, внутренности датчиков одинаковы.

Вариант от NGK также не позволит сэкономить – готовьтесь выложить за автокомпонент от данного производителя примерно 3600 рублей. Но все это выглядит цветочками по сравнению со стоимостью детали, упакованной в коробку Citroen/Peugeot. Так, в ряде магазинов с нас запросили аж 9500 рублей.

Прежде чем покупать «лямбда-зонд», обязательно загляните в соответствующий раздел книги по ремонту вашего автомобиля и уточните, во что именно вкручивается датчик. Хорошо, если непосредственно в тело коллектора. Если же в специальную приставку – футорку, то желательно ее тоже приобрести заранее.

Данный переходной элемент при замене прикипевшей намертво «лямбды» может оказаться с поврежденной внутренней резьбой и потребует замены. Стоит футорка совсем недорого – около 150-200 рублей – для большинства машин, где применяется. Однако учтите, что в наличии ее может и не быть, поэтому ориентируйтесь на срок выполнения заказа в 5-7 дней.

Как отремонтировать лямбда зонд?

В большинстве случаев отремонтировать его нельзя. Но иногда помогает чистка нагревательного элемента, которую едва ли можно считать ремонтом. Для ее выполнения необходимо полностью дать остыть выпускному коллектору. Далее:

• отключить аккумуляторную батарею;
• отсоединить клемму от датчика и вытащить его.

Иногда сделать это сложно. Деталь сильно пригорает, вытащить её удаётся, только повредив. Но пробовать нужно: залейте резьбу уксусом или керосином и оставьте на несколько часов.

Не стучите по датчику, пытаясь его демонтировать. Велик риск повредить его или резьбу. Тогда вы самостоятельно его точно не извлечете без повреждения коллектора.

Для чистки понадобится ортофосфорная кислота. Погрузите деталь в нее на 30–40 минут, потом несколько раз хорошо промойте теплой водой. Все отложения с нагревательного элемента будут смыты. Если причина неисправности в них, работоспособность датчика будет восстановлена.

Есть необычный способ ремонта, но для нужно иметь 2 одинаковых датчика. Если причины неисправности каждого из них разные, можно попытаться собрать один из двух. Так, например, один может быть неисправен из‐за обрыва сигнального провода, а второй из‐за поломки нагревательного элемента.

Крупным планом:

Аккуратно извлекаем нагреватель:

Пилим следующий, на котором обрыв сигнального провода. Нам нужно очень осторожно, чтобы не сломать, извлечь его нагреватель. На фото целый и ломаный:

Протираем нагреватель чистой сухой тряпкой, аккуратно помещаем в корпус с целым сигнальным проводом.

Теперь нужно запаять корпус с помощью ювелирной горелки медно‐фосфорным припоем. Он выдерживает нагрев до 700 градусов, не течет.

Ставим на автомобиль и проверяем.

Как провести диагностику широкополостного лямбда зонда

Диагностика широкополосного датчика начинается с визуального  осмотра наконечника элемента, проверки токопроводящих выводов. Это самый простой способ провести диагностику, осматривать датчики нужно каждые 10 000 пробега, вынимая детали с посадочного места на выходном коллекторе. Что проверяют.

1. Надежность контакта клеммы с зондом.
2. Наличие механических повреждений.
3. Выкручивают элемент проверяют кожух.

На рабочем зонде могут быть незначительные отложения, которые легко счищаются (даже ногтем). На наконечнике не должно быть окисла. Зонд необходимо поменять, если после демонтажа на наконечнике замечают изменение покрытия.

Сажевые отложения возникают при систематически переобогащенной топливной смеси, если вышел из строя нагреватель зонда. Сажа засоряет внутренние блоки, снижает скорость реакции и точность передачи данных.

Серые, белые отложения свидетельствуют, что в моторном масле или топливе большое количество присадок. Отложения забивают проходы в камеру, снижают точность сигнала в 5 раз.

Свинец накапливается на наконечнике зонда и снижает чувствительность платиновых панелей. Возникает при использовании некачественного топлива (чаще на дизельных моторах).

Конструктивные особенности, типы кислородных датчиков

Принцип работы любого лямбда-зонда остается неизменным, независимо от его конструкции и вносимых изменений и дополнений, которые часто используются производителями. Их вносят по необходимости, из-за недостатков и конструктивно слабых мест датчиков.

Подогрев датчиков. Одним из важных видов усовершенствования является искусственный контролируемый подогрев керамического наконечника с целью ускорить достижение им рабочей температуры. Первые кислородные датчики нагревались от раскаленных выхлопов и устанавливались поближе к двигателю, где температура будет наивысшая.

И, тем не менее с учетом того, что датчик должен нагреваться до температуры 350-400C, требовалось некоторое время, в течение которого он не работал. В настоящее время большинство лямбда-зондов оснащены электрическими нагревателями, с которыми датчики быстро выходят на рабочий режим. Такая функция не только помогает оптимизировать расход топлива, но и продлевает жизнь катализатора.

О чем нужно знать:

• Наиболее распространенный двухточечный датчик имеет самую простую схему работы. Он фиксирует факт различия в концентрации кислорода между атмосферой и автомобильном выхлопе;
• Широкополосный датчик можно считать продуктом эволюции данного устройства. Его функция заключается в накачке кислорода, который всегда имеется в выпускной системе, в отдельную камеру. Работа осуществляется при подаче тока к устройству. Чем меньше объем кислорода, тем более высокая сила тока потребуется для закачки. Изменение силы тока и будет фиксироваться датчиком;
• Количество необходимых проводов. При этом различные конструкторские решения в лямбда-зондах могут требовать 1-5 проводов;
• Цветовая маркировка проводов лямбда-зондов разнится от производителя к производителю. На деле провода темного (т.е. черного) цвета идут на сигнал, а «массовый» провод бывает как белого , так и серого или желтого цвета. «Накальный» провод вывода подогрева всегда бывает красным .

Конструкция и принцип работы лямбды

Лямбда-зонд представляет собой батарейку, внутри которой находится керамический электролит, в состав которого входит диоксид циркония. Электроды батареи выполнены из платины. Электролит включается в работу при температуре не ниже 300-350 C, потому лямбда-зонду нужен разогрев.

Когда платиновые электроды соприкасаются с воздухом, имеющим определенное содержание кислорода, между электродами возникает разность потенциалов. Элемент устроен таким образом, что снижение объема кислорода в пространстве одного из электродов более допустимого уровня, ведет к значительному росту ЭДС батареи от до 1В, и наоборот.

Основным конструктивным элементом кислородного датчика является пустотелый керамический наконечник, выполненный из оксида циркония. На его внутреннюю и внешнюю поверхность наносится пористое покрытие из платины, которое выполняет функции внутреннего и внешнего электродов.

При нагревании до температуры 300-350C материал превращается в диэлектрик, который проводит сигнал от наружного электрода к внутреннему, что возникает от разности соотношения кислорода между выхлопными газами внутри / снаружи автомобильной системы выхлопа.

Ионы кислорода начинают двигаться в направлении от одного из электродов к близлежащему, от области с большой концентрацией кислорода или атмосферы в ту область, где концентрация наименьшая – к выхлопу. При этом возникает электрический ток, причем его сила зависит от степени плотности кислорода с обеих сторон.

Данный показатель фиксируется и поступает на ЭБУ , задачей которого является регулировать продолжительность работы инжекторов. Для надежности работы датчика имеющиеся в нем внутренние и внешние электроды надежно заизолированы. В свою очередь, погруженная часть, находящаяся в выпускной системе, изолируется от наружного воздуха.

Кто виноват?

Каждый из производителей датчиков концентрации кислорода вносит в их конструкцию свои, особые технические решения, которые положительно сказываются на долговечности автокомпонентов или точности данных. Так, некоторые фирмы для большей прочности проводов с тефлоновой изоляцией внедряют в их конструкцию нити, изготовленные из высокопрочной нержавеющей стали.

Из нержавейки же изготавливают и корпус. Такой датчик не просто устойчив к коррозии, но и на нем не так интенсивно оседают загрязнения. Иными словами, датчик долго сохраняет работоспособность даже при наличии в выхлопных газах большого количества сажи и продуктов горения моторного масла (в случае износа поршневых, и в частности, масло-съемных колец).

Прежде чем покупать запчасти, необходимо убедиться в том, что в неадекватном поведении мотора виноват именно «лямбда-зонд». Сделать это достаточно просто. Во-первых, если автомобиль оборудован компьютером или же к нему подключен сканер, о том, что датчик «помер», скажет определенный код неисправности.

Например, для Daewoo Matiz поводом для беспокойства будет код 0130. Также произвести диагностику датчика можно, имея в своем распоряжении любой цифровой вольтметр с входным сопротивлением как минимум в 10 мОм. В зависимости от содержания кислорода в выхлопных газах датчик генерирует либо слабое напряжение, например 0,1 В, что характерно для бедных топливовоздушных смесей, либо высокое, например 0,8-0,9 В, что говорит о низком содержании кислорода и работе мотора на богатых смесях. В любом случае показания должны меняться в зависимости от режима работы силового агрегата.

Назначение

Знание особенностей работы и назначения лямбда зонда весьма полезны для автолюбителя.

Во-первых, уже никто не сможет обмануть владельца транспортного средства, а во-вторых, в случае поломки можно самому поставить «диагноз».

Задача лямбда-зонда — создать условия для выполнения функций каталитическим нейтрализатором, который осуществляет фильтрацию выхлопа автомобиля.

Работа катализатора.

По сути, катализатор снижает вредность выхлопа, а лямбда-зонда осуществляет контроль работы данного устройства.

Название зонда произошло от известной греческой буквы «лямбда», которой обозначается объем кислорода в подготовленной горючей смеси.

Величина лямбды составляет 14.7 единиц на одну единицу топлива. Пропорциональность обеспечивается, благодаря электронному впрыску топливной смеси и работе лямбда-зонда.

Назначение устройства зависит и от его позиции в транспортном средстве.

Как правило, датчик кислорода монтируется перед катализатором, что позволяет точно измерять уровень кислорода в горючей смеси, а в случае дисбаланса давать сигнал блоку управления впрыска.

Чтобы повысить эффективность работы, на новых моделях авто ставится не один, а два датчика, закрепляемые с одной и другой стороны катализатора.

Такая конструкция позволяет с большей точностью анализировать состав выхлопа.

Отключить лямбда-зонд программно

После физического удаления катализатора программное отключение лямбда-зондов, стоящих после него, обязательный этап.
Без адаптации находящийся после катализатора ДК передает неправильные показатели выхлопа, загорается чек и двигатель уходит в аварийный режим.
Это чревато увеличенным расходом топлива и плохой динамикой.

Отключение с помощью чип-тюнинга принесет приятные бонусы:

• Увеличатся показатели мощности и крутящего момента;
• Снизится расход топлива (по сравнению с аварийным режимом);
• Улучшится тяга на низах;
• Станет отзывчивей педаль газа;
• Улучшится общая динамика автомобиля, разгон станет более резвым;
• Переключения коробки передач будут более плавными;
• Оптимизируется работа двигателя с включенным кондиционером, машина перестанет «тупить».

Программное отключение лямбда-зондов проводят партнеры ADACT в России и странах СНГ.

Отключить лямбда-зонд

Очистить лямбда-зонд

Часто на кислородном датчике накапливается копоть, а внутри оседают продукты горения.
Это мешает ему работать в полную силу. У машины пропадает тяга, снижается максимальная скорость и растет расход топлива.
Один из вариантов решения проблемы — чистка лямбда-зонда.

Как проходит чистка кислородного датчика:

1. Перед чисткой зонда внимательно осмотрите его.
   Если есть повреждения, либо конструкция деформирована, то неисправность вряд ли связана с загрязнением.
   Если повреждений нет, можно чистить.
2. Вам понадобится ортофосфорная кислота, которая хорошо разъедает накипь и очищает от сажи.
   Не используйте инструменты механической очистки: железная щетка, наждачная бумага, надфиль и прочее.
   Вы повредите слой из драгоценного металла, и датчик станет непригодным к использованию.
   
   Снимите кислородный датчик с автомобиля и поместите в кислоту.
   Чтобы ускорить процесс, возьмите мягкую кисть и равномерно нанесите жидкость по всей поверхности.
3. Ортофосфорная кислота очищает лямбда-зонд за 15–25 минут.
   После промойте устройство теплой водой и тщательно высушите.

К сожалению, чистка помогает далеко не всегда.

Если ортофосфорные ванны не принесли результата, датчик кислорода следует заменить или отключить программно.

Признаки и причины неисправности лямбда зонда

Неисправности лямбда зонда проявляются так же, как проблемы с топливной аппаратурой или каталитическим нейтрализатором. Поэтому точно определить, какой элемент сломан, можно только путём диагностики в автосервисе. Есть ряд симптомов, которые косвенно говорят о выходе лямбды из строя:

• Плавающие обороты при холостой работе ДВС. При поломке лямбда зонда они постоянно меняются, опускаются до 400–600. Происходит это из‐за обеднения топливной смеси. Её недостаточно для устойчивой работы мотора в режиме ХХ. Лямбда зонд отвечает за дозирование топлива в смеси.
• Падение мощности двигателя. Бедная смесь понижает мощность ДВС. Его обороты начнут медленно набираться при нажатой педали акселератора, машина будет хуже ехать в гору, разгон станет медленнее.
• Повышенный расход топлива. Потребление горючего может возрасти на 25-30%.
• Изменение цвета и запаха выхлопных газов. Выхлоп почернеет. В нем явно будет ощущаться запах бензина, который не догорает в катализаторе.
• Цвет свечей. На них при переобогащении смеси будет черный налет.
• Неравномерное ускорение с рывками. Быстро и равномерно машина разгоняться не сможет.
• Индикатор «Check Engine» на приборной панели. Если считать ошибку сканером и расшифровать ее, будет явно указано, что сломался лямбда зонд. Если же ошибку просто стереть, она будет постоянно появляться до устранения неисправности.

Типичные причины поломки таковы:

• Использование топлива низкого качества. Пожалуй, это самая распространенная причина. Излишки вредных примесей, сгорая, оседают на рабочей поверхности нагревательного элемента, что приводит к его засорению.
• Естественный износ по сроку эксплуатации. Менять «лямбду» необходимо ближе к 150 тыс. км пробега. Срок может быть увеличен, если заливать качественное топливо. Неоригинальный или дешевый датчик прослужит меньше.
• Проблемы проводки. Для подключения «лямбды» к ЭБУ используют обычную медную проволоку, которая позже начнёт окисляться или переламываться.

Причины поломки

Стоит отметить, что датчик кислорода имеет повышенную чувствительность к поломкам.

Причиной выхода из строя может стать:

1. Низкое качество топлива. При плохом бензине на лямбда-зонде остаются определенные части свинца. Появление такого напыления ухудшает чувствительность электрода к топливной смеси. Проходит какое-то время и датчик можно выбрасывать.
2. Механическая поломка. Сам датчик кислорода может выйти из строя. При этом к основным повреждениям можно отнести дефект корпуса, нарушение обмотки устройства и так далее.

Решается проблема посредством установки нового датчика. Что касается ремонта, то при таких поломках он бесполезен.

3. Чрезмерные объемы топлива, подаваемые в цилиндры мотора, попросту не успевают сгорать и вылетают в систему выхлопа в виде сажи.

Через время черный налет скапливается на узлах системы выхлопа машины и на датчике кислорода в том числе. Как следствие, лямбда зонд начинает работать неправильно.

В качестве «лечения» можно использовать специальные очистители и тряпки, позволяющие убрать загрязнения. Если же датчик забивается регулярно, то лучше его поменять.

Рабочий цикл широкополосного датчика

Рабочую зону широкополосного лямбда зонда принято условно делить на 4 части. Это удобно для понимания принципа работы узла, во время диагностики, когда на приборной панели выходит ошибка системы.

1. Камера ионого электролизного насоса — А.
2. Чувствительный элемент или элемент Нернста — В.
3. Электроцепь — С.
4. ЭБУ — Д.

Отработанные газы, проходя по патрубку системы проникают в диффузионную щель, где происходит процесс дожигания. После дожига в камере образуется либо избыток, либо нехватка кислорода. Время каталитического сгорания твердых частиц в камере занимает 0.01 сек., но поскольку процесс дожига происходит только при высоком нагреве газа (от 200–300 градусов по Цельсию), камера нагревается через элемент нагревателя.

После догара топливного выхлопа в блоке, чувствительный элемент Нернста проводит сравнение, полученный состав воздуха с эталонным и передает информацию на ЭБУ мотора в одном из трех вариантов:

• недостаток кислорода (лямбда «минус»), смесь обедненная;
• переизбыток (лямбда «плюс»), смесь обогащенная;
• стехиометрия (лямбда =1) — уравновешенный параметр.

На основе показателей ЭБУ посылает импульс на ионный насосный блок. В зависимости от первичных данных блок управления передает одну из трех команд.

1. При переизбытке кислорода формируется положительный ток, смесь обедненная, необходимо провести лишний кислород в выхлопной патрубок.
2. Если смесь обогащенная, необходимо закачать кислород из коллектора выхлопной системы в камеру и сформировать отрицательный ток.
3. При стехиометрии ЭБУ не дает сигнал.

Во время формирования положительного или  отрицательного тока в блоке ионного насоса, формируется показатель качественного состава выхлопной смеси. ЭБУ считывает параметр тока на сторонах насоса и формирует сигналы на корректировку подачи топлива в систему впрыска.

После внедрения широкополостных датчиков в систему выходного коллектора значительно упростился процесс диагностики и отпала необходимость использовать газоанализаторы. Но не все так однозначно в работе современных датчиков.

Снять – поставить

Прежде чем самостоятельно менять кислородный датчик, трезво взвесьте свои силы. Во-первых, для этой операции необходимо применить специальный инструмент – торцевую головку под «лямбда-зонд», имеющую отверстие под провода. Конечно, если вы самостоятельно ремонтируете свой автомобиль, помогаете в этом своим друзьям и знакомым, то имеет смысл приобрести набор спецголовок для проведения данных работ.

Например, он может выглядеть таким образом: головка для кислородного датчика – 29×90 мм под ключ 1/2”; 29×90 мм под привод 3/8” или ключ 7/8” (22 мм); 80 мм под привод 3/8” или ключ 7/8” (22 мм); 22 мм под ключ 1/2” с удлинителем; 7/8” (22 мм) под привод 3/8” с удлинителем.

Имея такой инструмент, вы закроете большинство операций по замене датчиков. А его стоимость 1600–1800 рублей, в зависимости от бренда и страны производства, фактически равна цене замены датчика. Конечно, в мультибрендовом сервисе с вас возьмут в два раза меньше указанной суммы, однако все равно купить специальный инструмент выгодно.

Тем более, когда речь идет о покупке торцевой головки одного размера, то есть под один тип датчиков. В этом случае спецключ обойдется вам не дороже 500 рублей, а чаще можно уложиться в 250–300. Еще одно важное замечание. Помимо паза, расположенного сбоку торцевой головки, благодаря которому имеется возможность избежать повреждения контактного провода кислородного датчика, ряд моделей ключей имеет и внешнее ребро жесткости, которое гарантирует большую прочность инструмента.

Последнее особенно актуально для работы с прикипевшими к выпускному коллектору «лямбдами». Монтаж нового датчика, как правило, проблем не вызывает. Правда, для этого потребуется динамометрический ключ, с помощью которого будет обеспечен требуемый момент затяжки.

Узкополосный лямбда-зонд [ править | править код ]

Лямбда-зонд порогового типа действует по принципу гальванического элемента/твердооксидного топливного элемента с твердым электролитом в виде керамики из диоксида циркония (ZrO2). Керамика легирована оксидом иттрия, а поверх неё напылены токопроводящие пористые электроды из платины, одновременно являющейся катализатором окислительно-восстановительных реакций.

Один из электродов омывается горячими выхлопными газами (внешняя сторона датчика), а второй — воздухом из атмосферы (внутренняя сторона датчика). Эффективное измерение состава отработавших газов лямбда-зонд обеспечивает после разогрева до определенной температуры выше 300°C.

Только в таких условиях циркониевый электролит приобретает проводимость, а гальваническая ячейка начинает работать. Для работы датчика атмосферный кислород нужен в очень небольшом количестве, поэтому, в целом герметичный для воды, датчик делается таким образом, чтобы кислород немного попадал внутрь со стороны проводки.

Если при работе двигателя и датчика ионы свободного кислорода присутствуют лишь с внутренней стороны элемента, то есть имеется лишь атмосферный кислород, то разогретая ячейка самостоятельно начинает генерировать ЭДС, а значит, на блок управления с датчика начинает поступать электрический ток с определённым напряжением.

Это означает для ЭБУ автомобиля, что смесь была «богатой». На практике этому соответствует примерно 0,8-0,9 вольт. Если свободный кислород появляется в составе выхлопа с внешней стороны датчика, то выработка ЭДС снижается, а если кислорода достаточно много, то полностью прекращается, то есть кислород из выхлопа блокирует работу ячейки.

Это означает для ЭБУ, что смесь была «бедной». На практике этому соответствует примерно 0,1-0,2 вольт. Если ЭДС стремится к нулю, то это означает что смесь абсолютно бедная, например в двигатель не поступает топливо. Напряжение с датчика 0,45 вольт считается оптимальным, и свидетельствует, что сжигаемая смесь обладает стехиометрическим соотношением топлива и воздуха.

Конструктивно, датчики делятся по числу проводов и наличию подогревательного элемента. Датчики без нагревательного элемента используют 1 или 2 провода, с нагревательным элементом — 3 или 4 провода. Первое поколение датчиков разогревалось лишь от выхлопных газов, поэтому начинало давать сигнал сравнительно поздно после старта двигателя.

Появившиеся позже датчики с нагревательным элементом стали выводить датчик в рабочее состояние очень быстро, что отвечало возросшим требованиям экологии, а также позволяло использовать датчик, когда температуры выхлопных газов оказывалось недостаточно.

В начале работы, после запуска мотора, лямбда-зонд не выдаёт показаний, и ЭБУ вынужден использовать только карты впрыска, прописанные в нём. Это режим работы без обратной связи, и коррекции топливной смеси по лямбда-зонду в этом режиме нет. Когда с датчика появляется сигнал, то ЭБУ автомобиля переходит в режим работы с обратной связью, при котором исходные топливные карты корректируются с учётом показаний с лямбда-зонда в режиме реального времени.

Сигнал используется системой управления для поддержания оптимального (стехиометрического, около 14,7:1) соотношения воздушно-топливной смеси.

• λ=1 — стехиометрическая (теоретически идеальная) смесь;
• λ>1 — бедная смесь;
• λ [неизвестный термин] в катализаторе, для более точного регулирования может использоваться и второй лямбда-зонд, расположенный за катализатором или внутри него.