Нужно ли чистить датчик кислорода

Замена или ремонт

Неисправный прибор приводит к быстрому износу других ключевых деталей двигателя, влияет на качество управления автомобилем в целом. При обнаружении неработающего устройства его необходимо заменить на новое. Если же причиной неполадок становятся загрязнения, то есть вероятность вернуть его к жизни.

Прежде чем выполнить чистку необходимо знать можно ли почистить лямбда зонд своими руками или лучше довериться профессионалам. В связи со специфической системой работы на приборе часто накапливается копоть, а продукты горения заполняют внутреннюю часть. Это позволяет работать, но с перебоями. Такую работу вполне можно выполнить в домашних условиях.

Прежде чем приступать к очистке необходимо снять датчик. На разных моделях авто эти действия будут выполняться по-разному, но в целом механизм действий один. Для начала стоит обеспечить место для работ, которое будет наиболее удобно для отключения и снятия датчика.

Вариантов очистки несколько:

• Замачивание в кислоте. Чаще всего используется ортофосфорная. Самый простой и быстрый метод, не требующий больших затрат времени и денег. Наибольшую сложность составляет необходимость доступа к основанию, которое находится за металлическим колпачком. Можно сделать надрез колпачка возле резьбы с помощью токарного станка. Второй вариант — проделать напильником окошки, через которые поступит жидкость. Для полного очищения сердечник лямбда зонда помещают в емкость на 20–25 минут. Его нельзя помещать в химическое вещество полностью. После этого его необходимо тщательно промыть, желательно теплой водой и затем высушить. Если имеются сильные загрязнения можно использовать зубную щетку, смоченную в растворе кислоты. При наличии засоров рекомендуется увеличить время выдержки до 2–3 часов. Выбирая этот метод, не стоит пренебрегать мерами безопасности, поскольку ортофосфорная кислота крайне опасна.
• С помощью нагревания и кислоты. Понадобится все та же ортофосфорная кислота и газовая горелка. Сердечник необходимо окунуть в кислоту, затем поднести к пламени горелки и нагревать до появления на поверхности зелено-голубой соли и полного выкипания кислоты с поверхности. Затем промыть водой и по необходимости повторить действия. Данный способ более быстрый, занимает не больше 10–15 минут. Однако меры безопасности нужно соблюдать и в этом случае. При нагревании кислота разбрызгивается.

Если колпачок был снят с помощью спила на токарном станке, то на место его можно вернуть с помощью аргоновой сварки. Вместо ортофосфорной кислоты можно использовать любую жидкость для удаления ржавчин, типа WD. Прежде чем производить установку очищенного прибора стоит уделить внимание уплотнительному кольцу.

Как проверить лямбда-зонд на предмет неисправностей

Проверять исправность лямбда-зонда рекомендуется каждые 10 000 км пробега, причем делать это надо даже в том случае, если никаких проблем в работе датчика не наблюдается.

Первым этапом диагностики должна быть проверка надежности соединения клеммы с датчиком и последующий осмотр лямбды на предмет наличия внешних деформаций. После этих действий необходимо выкрутить лямбда-зонд из коллектора и осмотреть защитный кожух (в случае необходимости следует очистить накопившиеся отложения).

1. Визуальная проверка трубки зонда.

Если в ходе осмотра на защитной трубке датчика кислорода обнаружены следы сажи белого, серого или серебристого оттенка, лямбда-зонд подлежит замене.

2. Как проверить лямбда-зонд мультиметром (тестером).

Использование мультиметра позволяет проверить:

• наличие напряжения в нагревательной цепи;
• «опорное» напряжение;
• состояние нагревателя;
• сигнал датчика.

Работа с мультиметром или вольтметром осуществляется согласно нижеописанному алгоритму:

• не снимая разъем с датчика, включаем двигатель;
• щупы прикрепляем к цепи подогрева.

Показания устройства должны соответствовать напряжению на аккумуляторе – 12 В.

«Плюс» передается на датчик от аккумулятора через предохранитель. Если показания отсутствуют, значит, проблему следует искать в этой цепи.

«Минус» передается на датчик от блока управления. Соответственно, отсутствие показаний связано с проблемами цепи «лямбда-зонд – ЭБУ».

Этими же аппаратами можно измерить опорное напряжение. Примерный алгоритм:

• Заводим двигатель.
• Измеряем напряжение между сигнальным проводом и массой.
• Показания прибора должны остановиться на отметке 0,45 В.

В целях диагностики нагревателя мультиметр выставляют в режим омметра. Этапы проверки:

• Снимаем разъем.
• Замеряем сопротивление между контактами нагревателя.
• Разные датчики могут показывать различные сведения, нормальными показаниями при этом считаются цифры в пределах 2–10 Ом.

Обратите внимание! При отсутствии сопротивления можно говорить о возможных разрывах в цепи нагревателя.

Вольтметр или мультиметр также применяют в целях проверки сигнала датчика. Необходимые действия:

• Включаем зажигание.
• Прогреваем двигатель до рабочей температуры.
• Соединяем щупы устройства с сигнальным проводом и проводом массы.
• Увеличиваем количество оборотов мотора до 3 000 в минуту.
• Отслеживаем колебания напряжения (скачки от 0,1 В до 0,9 В считаются нормой).

Если на каком-либо этапе проверки лямбда-зонда показатели датчика выходят за рамки указанных пределов, его необходимо менять на новый.

3. Проверка осциллографом.

Основное достоинство проверки осциллографом заключается в возможности определения времени между однообразными изменениями выходного напряжения. Оно не должно превышать 120 мс.

Пошаговый алгоритм:

• Соединяем щуп устройства с сигнальным проводом.
• Прогреваем двигатель до рабочей температуры.
• Увеличиваем количество оборотов до 2 600.
• Изучаем данные измерительного прибора и устанавливаем работоспособность кислородного датчика.

Стоит отметить, что именно осциллограф позволяет выявить максимальное количество недостатков, связанных с работой лямбда-зонда.

Правильно заменить вышедшее из строя устройство на новое можно, посмотрев видео-фрагмент:

От какого производителя выбрать универсальный лямбда-зонд

Если вы выяснили, что лямбда-зонд на вашем авто требует замены, не торопитесь бежать в ближайший магазин и выбирать новый датчик из тех, что есть в наличии. Обратите внимание, что производители часто заявляют об универсальности выпускаемых ими датчиков и указывают на абсолютную совместимость того или иного устройства с любым транспортным средством. В чем же кроется опасность приобретения такого товара?

Все очень просто – несовместимость датчика с вашим автомобилем может проявиться не сразу, а спустя какой-то период времени. Эти устройства разных автомобилей имеют различную конструкцию. Они отличаются резьбой, наличием предварительного подогрева, предусмотренным количеством проводов, а также разъемами для соединения. Одинаковым является только принцип работы и основной элемент.

Именно поэтому специалисты рекомендуют отдавать предпочтение оригинальным датчикам, которые имеют маркировку, идентичную обозначениям на сломанной лямбде. Сэкономить свои средства можно путем приобретения универсального датчика, разработанного специально для определенной марки авто.

Какой лямбда-зонд лучше выбрать? Предлагаем ознакомиться с небольшим перечнем проверенных производителей, у которых можно купить лямбда-зонд хорошего качества:

Применение к автомобилям

Серная и
соляная кислоты

Чистка лямбда-зонда с
помощью серной кислоты — опасный, но эффективный метод удаления нагара.
Процедуру можно выполнить своими руками. Главное — приобрести достаточное
количество вещества. Оно есть в составе аккумуляторного электролита. Правда,
концентрация не столь велика. Она зависит от плотности:

В кислотном электролите,
который продается в автомагазинах, с плотностью 1,40 г/см³, содержится 50,11%
серной кислоты. Этой концентрации хватит для очистки циркониевого датчика
кислорода. Для титанового лучше выбрать концентрацию не более 10%. Нужно
помнить о безопасности. Едкое вещество может вызвать химический ожог. Поэтому
рекомендуется работать в перчатках и очках. Процесс выглядит так:

• налить кислоту в стеклянный сосуд;
• погрузить лямбда-зонд до резьбы;
• подержать в растворе 1-16 часов;
• вытащить и промыть датчик водой.

Чтобы гарантированно
остановить реакцию, одной воды может не хватить. В этом случае следует
приготовить раствор соды и ополоснуть в нем деталь. Кислота будет
нейтрализована.

Соляная кислота слишком
агрессивна. В концентрации 20-30 % она способна растворить электроды сенсора.
Поэтому в растворе должно быть не более 10 % едкого вещества. Мало того, что
кислоту сложно найти, так она еще противопоказана для титановых датчиков.

Не следует чистить
керамический наконечник механическим способом. Любой абразив способен повредить
тонкие контакты. Избавиться от слабого нагара можно с помощью органических
растворителей. С сильным загрязнением справится разве что неорганическая
кислота: ортофосфорная, серная или соляная. Лучше не нагревать датчик газовой
горелкой. Это выведет его из строя.

Типы датчиков и температурные режимы их работы

На рынке представлены два типа датчиков кислорода – титановые и циркониевые.

Первые изготовлены на основе диоксида титана, а вторые – диоксида циркония.

Отличают их между собой только конструктивные особенности, принцип работы одинаковый.

Титановые датчики в последнее время практически не используются, ранее устанавливались на некоторые марки автомобилей, встречаются сейчас очень редко. Циркониевые наоборот, получили широкое распространение.

Основа устройства – керамический элемент, выполненный из указанных выше диоксида циркония (ZrO2) или диоксида титана (Tio2), покрытый платиновой сеткой.

Одна часть элемента расположена в выхлопной трубе и контактирует с выхлопными газами, а другая снаружи, контактирует с атмосферным воздухом через места соединения проводов.

Температура, при которой лямбда зонд начинает функционировать, варьирует от 300 до 400 °С, опасный предел 900 – 1000 °С, за которым устройство может перегреться и выйти из строя. Оптимальный температурный режим в движении – около 600 °С.

В современных лямбда зондах, но не во всех, конструктивно предусмотрен нагревательный элемент, который при запуске мотора на холодную прогреет устройство до рабочей температуры в 300 – 400 °С.

Отличительная особенность – наличие трех или четырех проводов, два из которых белого цвета (на японских авто могут быть черного) идут на подогреватель.

Такие устройства могут устанавливаться в выхлопной трубе на значительном расстоянии от двигателя, так как им не нужен интенсивный прогрев выхлопными газами.

В двух или одно проводных датчиках кислорода подогреватели отсутствуют, поэтому устанавливаются они как можно ближе к двигателю, как правило в выпускном коллекторе, но так, чтобы лямбда зонд не вышел из строя от перегрева.

У многих типов датчиков, особенно установленных на немецкие автомобили, но, кроме японских, черный провод является сигнальным, а серый (может быть не всегда) является сигнальной массой.

На датчиках кислорода, установленных на японские автомобили, провода имеют индивидуальную цветовую гамму для каждой модели, поэтому этот момент нужно каждый раз уточнять.

Но один плюс все же есть, лямбда зонды, идущие на замену вышедшим из строя аналогам, касается только японских авто, имеют постоянную цветовую гамму проводов: сигнальный — синего, а не черного цвета, сигнальная масса белого, а не серого цвета, а на подогреватель идут два черных провода, а не белые, как обычно.

Почему именно 300 °С? Именно после превышения данного показателя керамический элемент устройства, который смело можно назвать твердым электролитом, начинает пропускать через себя ионы кислорода, которые собираются на электродной сетке из платины.

Представьте себе условно две 5-литровые емкости (канистры), наполненные водой, стоящие на одном уровне и соединенные друг с другом шлангом, посередине которого находится краник.

Если просто открыть краник, куда потечет вода? Правильно, никуда. А если поднять одну из канистр, то куда? Правильно, в ту канистру, которая находится ниже.

Схожий принцип работает и в случае с лямбда зондом. Открытие крана – это превышение температуры на керамическом элементе выше 300 °С.

А перетекание ионов кислорода по нему обеспечивается благодаря формированию на его концах разности потенциалов (поднятие одной или другой канистры), чем больше разность, тем сильнее напряжение (чем выше емкость, тем сильнее течет вода).

На той стороне датчика, которая контактирует с атмосферным воздухом (эталонным), содержание кислорода небольшое и, как правило, меняется только при изменении условий эксплуатации автомобиля (горы, карьеры и так далее), потенциал там маленький, но он присутствует постоянно.

А на той стороне устройства, которое вкручено во выхлопную трубу, объем кислорода может варьировать от малого до значительного.

Но нужно понимать, что в выхлопных газах небольшое количество O2 считается нормой, так как это обеспечивает полное догорание топлива в выхлопном коллекторе и защищает катализатор в случае сильного переобогащения топливной смеси (несгоревшее топливо выбрасывается в коллектор и догорает там).

Если в выхлопных газах количество O2 будет равно содержащемуся кислороду в атмосфере, то разность потенциалов будет отсутствовать (если это ассоциировать с канистрами, то они будут находиться на одном уровне), а опорное напряжение, поступающее от блока управления будет ровно 0,45 вольтам — уровень лямбда равен 1.

Допустим, объем кислорода в выхлопных газах значительно ниже атмосферного.

Благодаря разности потенциалов образуется электрический ток, который течет от внутренней стороны гальванического элемента, контактирующей с эталонным воздухом, к внешней (значение « »). Его величина повышает опорное напряжение с 0,45 вольт от 0,5 до 0,8-0,9.

ЭБУ видит, что смесь обогащена (уровень лямбда меньше 1), и производит корректировку.

Если показатели уровня кислорода в выхлопных газах высокие (больше атмосферных), то изменится разность потенциалов, электрический ток будет течь в другую сторону (значение «-») снизив опорное напряжение до 0,1 – 0,3 вольт. ЭБУ будет видеть, что топливная смесь поступает в цилиндры обедненной — уровень лямбда больше 1.