Кислородный датчик (лямбда зонд) Toyota – изучаем, «оживляем»

Обманка лямбда зонда: что это?

При замене катализатора пламегасителем или демонтаже устройства сигналы двух лямбда зондов будут идентичны. Это, в свою очередь, неизбежно приведет к ошибкам.

Проблема решается путем установки обманки лямбда зонда.

Она бывает двух видов:

1. Механической.

По своей конструкции это проставка, выполненная из бронзы и имеющая определенные размеры. Внутри узла есть специальная крошка с каталитическим напылением, которая помогает вредным веществам догореть.

2. Электронной.

Такая обманка представляет собой прибор на основе микропроцессора, анализирующего весь процесс прохода выхлопных газов и осуществляющего обработку данных с первого датчика.

Задача — обеспечить корректную работу системы управления мотором в условиях, когда катализатор поломан или удален.

Основные типы устройств

Сегодня можно выделить несколько типов кислородных датчиков. Все они могут отличаться по нескольким критериям:

• по числу проводов — от 1 до 6;
• по организации сенсорного элемента (есть два вида — пластинчатые и пальчиковые);
• по крепежу в выхлопной трубе — фланцевые или на резьбе;
• по диапазону измерений параметра лямбды — широкополосные (измерение производится в диапазоне от 0.7 до 1.6) или узкополосные, контролирующие уровень лямбда на уровне выше единицы.

Каждый из типов устройств имеет свои особенности.

Одно контактные устройства.

Оборудованы одним сигнальным проводом. Именно по нему передается сигнал, генерируемый устройством.

2-контаткные датчики

Оборудуются двумя проводами. Один является сигнальным, а второй выполняет функцию заземления через корпус устройства.

С помощью заземляющего проводника можно точно определить показатели сигнального провода.

3-контактные

Здесь предусмотрен сигнальный провод, один «массовый» провод и третий провод, направляемый к нагревательному устройству.

Особенность таких датчиков — быстрое достижение нужной температуры, повышенный период службы устройства, а также меньшие требования к выхлопной системе.

Нагревательный элемент, который монтируется в системе, имеет мощность 12 или 18 Вт.

4-контактные

В них предусмотрено четыре провода:

• сигнальный проводник,
• провод, питающий нагревательное устройство;
• третий провод — «земля»;
• четвертый провод — может использоваться для решения каких-либо других задач (в зависимости от системы управления автомобиля).

Может быть такое положение контактов.

К примеру, его можно использовать в качестве заземления или же для питания нагревательного элемента.

Особенность современных лямбда-зондов в том, что они взаимозаменяемы и имеют схожую конструкцию.

К примеру, можно менять датчики с подогревом на устройства без подогрева. При этом возможны проблемы с разъемами или невозможностью запитать устройство.

В случае нехватки проводов их можно проложить самостоятельно, а в качестве разъема использовать контакты автомобиля.

Маркировка может отличаться, но провод подачи сигнала всегда окрашивается в черный цвет.

«Масса» может быть желтой, серой или белой.

Бренды: подороже, подешевле

На рынке брендов много, и для облегчения процесса выбора – путеводитель для покупателя.

Лидируют в приоритете выбора oem-марки: оригинальные запчасти, одобренные автопроизводителями.

Одни из самых качественных на сегодняшний день – датчики японских брендов NGK и Denso, а также продукция немецкой марки Bosch.

Сэкономить можно, если купить датчик бюджетного класса неплохого качества. Из недорогих можно выделить бренд Profit (Чехия), который давно и успешно поставляет продукцию на украинский рынок.

А вот приобретать б/у лямбду – гарантировано выбросить деньги на ветер. Что бы ни утверждал продавец, новый датчик недорогого, но качественного производителя будет однозначно лучше, чем самый «крутой», но уже б/у.

Датчики на замену

Если Вы пришли к такой необходимости, как замена лямбда зонда, Вам стоит задуматься, какой именно образец выбрать. Всегда существует возможность выбрать оригинальный вариант, например с каталожным номером

89465-32160 для Toyota Vista

, а также

89465-48130, 89465-48020 для Toyota Harrier и Kluger

, многие автолюбители хорошо отзываются о

Toyota 89465-20270 (для двигателей 3s-fe, 4s-fe)

, однако желающие сэкономить ищут альтернативы.

В качестве альтернативы может выступать даже аналог для ВАЗ 2110 (Bosch 0 258 005 133), однако придется перепаивать провода.

Впрочем, если Вы обращаетесь в сервис, где работают хорошие мастера, или же сами имеете опыт тех или иных работ над автомобилем, проблемы с этим не возникнет.

Выбрать можно как оригинальную деталь, так и просто заводскую, или, как указывалось, даже от другого автомобиля, главное – установить подобающим образом. Эту работу быстро выполнят в мастерской, и к автомобилю вновь вернется его экономичное потребление топлива и экологические параметры, что, собственно, и требуется.

Замена лямбда-зонда

Лучше всего поручить эту работу мастерам, чтобы избежать ошибок при установке. Но можно выполнить замену и самостоятельно.

При установке нужно учесть несколько моментов:

После того, как датчик установлен, обнулить память ЭБУ: на 5-10 минут снять минусовую клемму с аккумулятора.

К чему приводит неисправность зонда?

Первая неприятность, к которой приводит выход из строя зонда — повышение «прожорливости» авто и ухудшение общей динамики.

Главная причина — искажение показаний датчика, что приводит к отклонению отношения кислорода и топлива.

В случае выхода из строя одного датчика машина остается на ходу (здесь многое зависит от самого транспортного средства).

Есть модели, в которых отказ механизма приводит к расходованию топлива в больших объемах. Как следствие, может понадобиться срочный ремонт.

В случае поломки лямбда-зонда его замена должна производиться только на аналогичный механизм.

Если же установить устройство другого типа, то бортовой компьютер транспортного средства может попросту не воспринимать сигналы нового датчика.

При поломке сразу двух датчиков авто и вовсе оказывается обездвиженным.

Более подробно читайте здесь — признаки неисправностей лямбда зонда.

Как выбрать?

Датчики кислорода различаются способами подключения (резьбовые и фланцевые), линейными размерами (диаметр резьбовой части и размер под ключ), конструкцией разъема и принципом работы (замер напряжения делают циркониевые датчики, замер сопротивления – титановые). Поэтому лучший способ выбрать – сообщить продавцу vin-код своего автомобиля либо марку, модель двигателя, тип кузова и год выпуска. Каждый производитель придумывает свои модификации датчиков, и нужно следить, чтобы купленная деталь подходила к модели авто.

Установка лямбды с фланцевым подключением

Как выявить поломку?

Распознать неисправность лямбда зонда можно по следующим признакам:

• повышению общей токсичности паров выхлопа. Конечно, определить данный показатель на «глазок» не получится. Здесь может помочь только специальный прибор. Если уровень СО сильно возрос, то можно с уверенностью говорить о выходе из строя датчика кислорода;
• увеличение «прожорливости» автомобиля — проблема, которую можно увидеть почти сразу. Единственное, что повышение расхода не обязательно сигнализирует о неисправности датчика;
• загорание лампочки Check Engine — еще один сигнал, что в системе что-то не так. Как показывает практика, загорание данной лампочки связано с поломкой лямбда зонда. Чтобы более точно определить ошибку и выявить дефект, необходимо отправиться на сервис.

Также важно знать как проверить лямбда зонд на исправность.

Когда делается замена датчика кислорода

Как правило, никто не меняет датчик кислорода, пока он более-менее работает, поскольку запчасть не из самых дешевых. Обнаружить поломку лямбды можно после диагностики.

В среднем, рабочий ресурс датчиков примерно такой:

• циркониевые без подогрева – 50-80 тыс. км;
• циркониевые с подогревом – до 100 тыс. км;
• циркониевые широкополосные – до 160 тыс. км.

Порекомендовать замену могут на СТО: во время проверки мастер обнаруживает, что лямбда-зонд еще работает, но уже «на последнем издыхании». В этом случае лучше с заменой не затягивать, пока еще можно добраться до ремонтников на собственном автомобиле.

Когда лямбда – датчик выходит из строя

Далеко не всегда этот датчик выходит из строя резко – как правило, «умирает» он медленно. Как проверить кислородный датчик toyota, чтобы узнать, в норме ли он находится или нет? На деле это совсем не сложно. Чтобы получить всю необходимую информацию, достаточно понаблюдать за ним и сравнить его нынешнюю работу с прежней.

В результате реакция устройства на изменения растягивается, торможение может достигать 10-кратного показателя. А поскольку бортовой компьютер в таком случае перестает получать объективную информацию своевременно, которая нужна для создания эффективных горючих смесей, расход топлива может увеличиться.

Поскольку с понижением чувствительности датчик просто перестает видеть реальное количество кислорода, показания от него нередко воспринимаются бортовым компьютером как необходимость увеличивать и увеличивать расход топлива. Само собой, это недопустимо и откровенно разорительно, так что разумнее будет своевременно заменить датчик, чтобы избавиться от типичных на момент его деградации проблем.

Таким образом, главным показателем проблем с зондом лямбда можно считать именно резко подскочивший расход топлива.

Но чтобы убедиться точно, следует провести проверку. В первую очередь рассмотрите сам этот объект – если он покрыт въевшейся сажей, то наверняка уже неисправен. Повреждения проводки говорят о том же. Если внешнее состояние не вызывает подозрений, то следует измерить показания датчика с помощью вольтметра.

Если же датчик выйдет из строя, системы автомобиля обычно начинают работать в обход его, создавая смесь по актуальной топливной карте. Это далеко не всегда экономично и экологично, поскольку динамичная реакция на любые изменения среды пропадает, машина работает буквально «вслепую», а между тем, обстоятельства могут меняться неоднократно и очень быстро. Следует знать: чистый выброс и экономия топлива в автомобиле возможны только при наличии обратной связи, которую обеспечивает лямбда – зонд.

Можно ли отключать лямбда зонд?

Отключение датчика кислорода — дело нескольких минут для специалиста. Только вот польза такой работы вызывает большие сомнения.

С момента отключения лямбда зонда ЭБУ переходит на средние параметры подачи топлива в двигатель, что сказывается на надежности и расходе топлива (как правило, в худшую сторону).

Кроме этого, в случае отключения датчика кислорода может понадобиться и перепрошивка самого ЭБУ автомобиля, ведь постоянно будет «вылазить» ошибка.

Поэтому если лямбда зонд вышел из строя его желательно заменить.

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.

Принцип действия

В кислороде присутствуют отрицательно заряженные ионы. Они собираются на электродах из платины и при достижении нужной температуры датчика (где-то 400 градусов Цельсия) создается разность потенциалов (напряжение).

Если смесь слишком обеднена, то объем кислорода в газах будет высоким, и наоборот, если смесь обогащена, то кислорода будет мало.

В первом случае напряжение равно 0,2-0,3 Вольта, а во втором — 0,7-0,9 Вольта.

Система управления мотора поддерживает уровень напряжения около 0,4-0,6 Вольт, то есть уровень лямбда равен 1.0.

В процессе движения происходит изменение режимов работы мотора, что способствует корректировке параметра напряжения в обе стороны. При этом узкополосный датчик может улавливать лишь те параметры, которые выше нуля.

Лямбда-зонд, который установлен после катализатора, имеет такой же принцип действия.

После обработки газов катализатором, уровень кислорода остается неизменным. Это, в свою очередь, позволяет поддерживать оптимальную разницу потенциалов в пределах 0.4-0.6 Вольта.

Проверка лямбды

Проверить работоспособность датчика кислорода можно и самостоятельно при наличии определенных технических навыков. Для этого понадобится вольтметр или мультиметр, который будет фиксировать изменения напряжения на датчике в процессе работы двигателя. Порядок проверки:

1. Найти датчик, обтереть его ветошью и осмотреть наружную часть: если он выглядит потемневшим, с отложениями сажи, это говорит о том, что он уже вышел из строя (сгорел).

2. Отключить разъем датчика от электросистемы автомобиля и завести двигатель.

3. Повысить обороты двигателя до 2-3 тыс.об/мин, чтобы прогреть датчик.

4. Щупы вольтметра подключить к черному и серому проводам (плюс на сигнал, минус на массу). На высоких оборотах двигателя сигнал будет постоянно меняться в диапазоне от 0 до 1 В (в идеале). Но скорей всего нормально работающий датчик покажет диапазон 0,2-0,8 В, а «подуставший» — 0,3-0,7 В. Неизменный показатель (или почти не меняющийся) в районе 45 В говорит о том, что лямбда «мертвая».

Схема измерения сигнала лямбда-зонда. 1. Осциллограф (вольтметр).2. Щупы 3. Сигнальный провод. 4. Провод массы.5. Провода подогрева. 6. Лямбда-зонд. 7. Выпускная система.

Если есть возможность проверить лямбду осциллографом, это даст информацию не только о диапазоне колебаний напряжения, но и о частоте, то есть времени отклика. Идеальная кривая работы датчика выглядит так:

Неработающий датчик покажет практически прямую линию, а еще рабочий, но почти выработавший ресурс – широкое расстояние между пиками.

Совет покупателю: плюсы и минусы универсального датчика

Некоторые производители выпускают универсальные датчики, требующие не просто установки, а еще и подготовительной работы. Ставить разъем на универсальный датчик придется либо самостоятельно, либо на СТО. Если каталог запчастей предлагает подобные изделия для вашего автомобиля, их можно покупать и отправляться к хорошему мастеру: самостоятельно пайкой и обжимом проводов лучше не заниматься. Да и не каждый автослесарь сможет грамотно подсоединить старый разъем к новой лямбде.

Схема подключения проводов универсального датчика

Если же для конкретного автомобиля нет универсальных датчиков, лучше не покупать неподходящие запчасти: с подключением может не справиться даже профи.

Однако, если невозможно подобрать подходящий датчик с разъемом для автомобиля (нужна устаревшая или редкая форма разъема), универсальная лямбда может стать выходом из положения, если не устраивать себе интересный квест с подключением, а сразу обратиться на СТО.

Устройство современных датчиков кислорода

В составе датчика кислорода есть два электрода — внутренний и внешний.

Первый делается из циркония, а второй — из платинового напыления, что делает его более чувствительным к воздействию кислорода.

Лямбда-зонд смонтирован таким образом, чтобы он пропускал весь объем отработавших газов транспортного средства.

В процессе прохождения газов внешний электрод оценивает уровень кислорода в отработавших газах, что приводит к изменению потенциала между электродами.

Чем больше объем кислорода, тем выше уровень напряжения. Рабочая температура циркония, которым покрыт электрод — 300-1000 градусов Цельсия.

Вот почему датчики кислорода конструктивно дополняются подогревателями, необходимыми в момент пуска.

Датчики бывают двух типов — двухточечными и широкополосными. Внешне они похожи, но отличаются конструкцией и принципом действия.

Так, 2-точечный датчик состоит из двух электродов. Его задача — фиксация коэффициента повышенного объема воздуха в топливной смеси.

Что касается широкополосного устройства, то это более современная конструкция. Главная его особенность — применение силы тока закачивания.

При этом конструктивно широкополосный датчик состоит из двух керамических устройств — закачивающего и 2-точечного.

Широкополосный лямбда-зонд: главные отличия, принцип работы

Широкополосный датчик для измерения уровня кислорода — лямбда-зонд, который монтируется в современных авто.

Его особенность — выполнение функций катализатора на входе в устройство. Измерение необходимых параметров происходит благодаря использованию силы входного тока.

Главное отличие широкополосного датчика заключается в том, что в его составе есть два рабочих элемента — закачивающий и 2-точечный керамический обогреватель.

В процессе закачивания кислород пропускается через соответствующий элемент под действием силы тока.

Принцип действия широкополосного зонда построен на поддержании напряжения в пределах 450 мВ.

Сама разность потенциалов появляется между электродами двухточечного элемента. Достижение нужного напряжения гарантируется, благодаря изменению силы тока закачивания.

Если объем кислорода в выхлопе снижается, то напряжение между электродами растет, а ЭБУ получает соответствующую команду.

После этого формируется сигнал требуемой силы тока, что приводит к выравниванию напряжения.

Сила тока анализируется в ЭБУ, после чего блок управления воздействует на систему впрыска.

Нормальная работа датчика кислорода возможна при температуре в 300 градусов Цельсия, которая достигается с помощью нагревателя.

Эволюция развития

Раньше датчики кислорода были резистивными, что снижало точность измерений и надежность самих устройств.

Современный лямбда-зонд работает как пороговое устройство. При этом сигнал, полученный от датчика, позволяет точно фиксировать уровень отношения кислорода в выхлопе и корректировать его.

Оптимальное отношение — 14,7:1 (реального к необходимому объему воздуха). Если параметр ? соответствует данной норме, то смесь идеальная.

В случае превышения показателя смесь обеднена. Если же ?, наоборот, меньше, то в выхлопе много смеси и объема кислорода недостаточно для сгорания.

Впервые лямбда-зонд был изготовлен в 1960 году предприятием Robert Bosch GmbH. Руководителем проекта был Гюнтер Бауман.

В серийное производство устройство поступило лишь через 16 лет (в 1976 году). Первыми производителями, которые занялись выпуском, стали компания Сааб и Вольво.