Лямбда-зонд - один из элементов системы питания инжекторных автомобилей, который в наших условиях эксплуатации может создавать проблемы. Как их избежать?

Назначение

Греческая лямбда в автомобилестроении обозначает коэффициент избытка воздуха в топливовоздушной смеси. Отсюда и пошло название датчика, который измеряет этот коэффициент, а точнее - остаточный кислород (О2) в отработавших газах (другое название - датчик кислорода). Назначение датчика - предоставить ЭБУ двигателя информацию, позволяющую определить характер сгорания топлива. Это необходимо для создания нормальных условий работы каталитического нейтрализатора отработавших газов. Дело в том, что «окно» эффективной работы катализатора очень узкое, когда в цилиндрах сгорает 14,6-14,8 части воздуха и 1 часть топлива (при сгорании такой смеси лямбда = 1±0,01). Обеспечить такое точное регулирование состава топливо-воздушной смеси возможно только с помощью систем питания с электронным впрыском топлива. Лямбда-зонд в этих системах выполняет функцию контролера в выпускном тракте.

Лямбда-зонд: причины и симптомы поломок

Нарушения в работе или даже отказ лямбда-зонда может произойти из-за:

Сильно сокращают срок службы лямбда-зонда плохое состояние маслосъемных колец, попадание антифриза в цилиндры и выпускные трубопроводы, обогащенная топливо-воздушная смесь.

При неисправном лямбда-зонде содержание СО в выхлопе возрастает с 0,1-0,3% до 3-7%. Уменьшить его значение в большинстве старых моторов без замены датчика сложно, т. к. запаса хода регулятора качества смеси потенциометра может не хватить. В автомобилях с двумя лямбда-зондами в случае отказа второго датчика добиться нормальной работы двигателя без серьезного вмешательства в электронику невозможно.

Лямбда-зонд: лечение неисправности

Технологии ремонта неисправных лямбда-зондов не существует - в случае поломки они подлежат замене. Однако наши «дяди Васи» все-таки разработали методику восстановления этих датчиков, но эффективна она не во всех случаях. Чаще всего он перестает работать из-за отложений нагара на чувствительном элементе под защитным колпачком. Если налет удалить, работоспособность «лямбды» восстанавливается. Очистить чувствительный элемент датчика можно, промыв его в ортофосфорной кислоте, которая за 10-20 минут разъедает загрязнения, не уничтожая электроды с редкоземельными металлами. Эффективнее чистить лямбда-зонд после снятия защитного колпачка на токарном станке и мойки с использованием тонкой кисточки. Но делать это целесообразно, если есть возможность закрепить колпачок с помощью аргоновой сварки. После промывки датчик следует ополоснуть водой и просушить. Если мойка не помогает, значит, «лямбду» нужно менять. Стоимость мойки значительно меньше, чем стоимость нового лямбда-зонда (от 300 грн.). Можно заменить неподогреваемый датчик на подогреваемый (но не наоборот!). При несовместимости разъемов недостающую электроцепь подогрева проложите самостоятельно, а вместо разъема используйте универсальные автомобильные контакты.

Лямбда-зонд: диагностика

Эффективное измерение остаточного кислорода в отработавших газах лямбда-зонд обеспечивает после его разогрева до температуры 300-400°С. Только в таких условиях циркониевый электролит приобретает проводимость, а разница в количестве атмосферного кислорода и кислорода в выхлопной трубе ведет к появлению на электродах лямбда-зонда выходного напряжения. Поэтому сигнал лямбда-зонда проверяется при включенном и прогретом двигателе. Для измерения лучше подходит осциллограф, чем мультиметр, поскольку с его помощью наиболее точно оценивается форма и частота сигнала.

Затем измеряется сопротивление нагревателя датчика (при отсоединенном штекере), составляющее при комнатной температуре от 2 до 14 Ом (согласно требованиям производителя). Далее проверяется напряжение, подведенное к нагревателю: при включенном зажигании и подсоединенном разъеме зонда оно должно составлять не менее 10,5 В. Если это значение ниже, необходимо тщательно проверить напряжение батареи, кабели и соединения.

Лямбда-зонд: тонкости монтажа

Юрий Дацык
Фото Bosch, GM

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Срок службы лямбда зондов при нормальных условиях эксплуатации составляет от 50 до 250 тысяч км пробега в зависимости от типа датчика.

Ниже перечислены наиболее распространённые причины их преждевременного выхода из строя.

Если выявлена ошибка в работе лямбда зонда, то необходимо провести его полный внешний осмотр и проверить его работу:

1. Проверьте целостность электроразъёма и проводов датчика.
2. Внимательно осмотрите сам датчик на наличие вмятин, трещин и прочих механических повреждений.
3. Проверьте чистоту контактной группы электроразъёма, а также отсутствие на ней следов коррозии.

Типовые неисправности лямбда зондов, их причины и способы устранения

← Если двигатель работает нормально и топливо сгорает полностью, то на рабочем наконечнике датчика отсутствует налёт, а его поверхность имеет тусклый матовый тёмно-серый цвет.

Отравление чувствительного элемента датчика.

Если же вы наблюдаете на наконечнике датчика нижеуказанные изменения, значит, следует обратить внимание на необходимость проведения дополнительных ремонтных работ.

← Отравление антифризом. В случае загрязнения антифризом на наконечнике появляются зернистые отложения серого или зеленоватого цвета с белыми потёками:
→ Проверьте систему охлаждения двигателя и особенно прокладку головки цилиндров на протечки и провести ремонт. Лямбда зонд заменить.

← Отравление маслом. В случае избыточного потребления двигателем масла на наконечнике появляются отложения серого или черного цвета:
→ Проверьте двигатель на износ или утечку масла и произвести ремонт. Датчик заменить.

← Отравление сажей. В случае неправильной работы система зажигания и/или топливной системы на датчике появляется сажа темно коричневого или черного цвета.
→ Проверьте топливную систему, измерьте токсичность выхлопных газов. Датчик придётся заменить.

← Отравление этилированным бензином. Одна-две заправки этилированным бензином приводят к появлению на датчике блестящих отложений тёмно серого цвета.
→ Заменить этилированный бензин на неэтилированный и заменить датчик.

← Отравление топливными присадками. Частое использование различных топливных присадок или недавно проведённый ремонт двигателя с использованием силиконовых герметиков приводит к образованию на датчике красных или белых отложений.
→ Прочистить топливную систему и двигатель. Заменить датчик.

Перегорание нагревательного элемента.

Если наконечник датчика выглядит вполне здоровым, его провода и электроразъём в порядке, то выход датчика из строя наступил в результате перегорания нагревательного элемента. Нагревательный элемент мог перегореть по следующим причинам:

1. Температурный шок в результате попадания воды на датчик из-за форсирования глубоких луж или мытья подкапотного пространства.
2. Неисправная электропроводка.
3. Проблемы с катализатором.

→Внимание! В случае перегорания нагревательного элемента, следует проверить катализатор, поскольку при сохранении проблем с катализатором новый лямбда зонд снова выйдет из строя в течение недолгого времени.

Коррозия контактной группы электроразъёма.

Попадание воды внутрь электроразъёма (на контактную группу) из-за форсирования глубоких луж или мытья подкапотного пространства.
→Старайтесь проезжать лужи в спокойном режиме, без брызг, особенно, если автомобиль имеет обычный дорожный просвет.

Механические повреждения датчика, кабеля датчика, электроразъёма.

. «Кривые» руки автомехаников, производящих демонтаж/монтаж датчика при проведении других работ или деталей, расположенных вблизи датчика. Повреждения происходят в результате падения датчика на твёрдую поверхность, падения чего-то твёрдого и тяжёлого (ключ, головка, деталь, болт и т.п.) на датчик или электроразъём.
→ Тут уж вряд ли чем поможешь, но будьте бдительны!

Неправильная укладка кабеля лямбда зонда после обратного монтажа. В результате этого происходит оплавление изоляции кабеля из-за его соприкосновения с горячими частями двигателя, либо, в случае со вторым датчиком, его обрыв при движении.
→ Проверяйте правильность укладки проводов после установки датчика.

Лямбда-зонд – обязательный элемент системы питания всех инжекторных автомобилей, представляющий собой датчик уровня кислорода в выхлопных газах.

Он собирает и передает необходимую информацию на электронный блок управления авто, который на ее основании регулирует обогащение топливной смеси. Нарушение нормальной функциональности лямда-зонда приводит к аварийной работе двигателя, что чревато выходом из строя других элементов и систем. Кроме того, количество угарного газа в выхлопах увеличивается в десятки раз.

Рабочий ресурс лямбда-зондов

Лямбда-зонд, как и любой другой элемент автомобиля имеет определенный ресурс, из-за чего большинство заводов-изготовителей авто рекомендует производить их замену, исходя из пробега:

• неподогреваемые датчики – 50-80 тыс. км;
• подогреваемые датчики – 100 тыс. км;
• планарные – 160 тыс. км.

Причины возникновения неполадок в работе лямбда-зонда

В случае если датчик кислорода вышел из строя раньше – это сигнал о том, что какая-то из систем автомобиля дала сбой. Основными причинами неисправности лямбда-зонда являются:

• загрязнение датчика продуктами сгорания;
• температурные перегрузки;
• сбои в системе питания, приводящие к чрезмерному обогащению смеси;
• неполадки в бортовой электрической цепи;
• механические повреждения.

Особенную опасность для датчика представляют продукты сгорания масла или охлаждающей жидкости (тосола или антифриза), попавшие в цилиндры из-за износа маслосъемных колец или нарушения герметичности элементов двигателя.

Признаки неисправности лямбда-зонда

Выход из строя кислородного датчика характеризуется следующими признаками:

• компьютер выдал соответствующую ошибку;
• потеря мощности (динамики);
• нестабильная работа двигателя (рывки);
• «плавающие» обороты;
• нарушение работы двигателя на холостом ходу;
• увеличение расхода топлива;
• повышенная токсичность выхлопных газов.

Как самостоятельно проверить лямбда-зонд

Если появились подозрения на неисправность датчика, не стоит тянуть с его диагностикой. Лучше, конечно, обратиться в специализированный сервис, где смогут поставить точный диагноз, используя современное оборудование. Когда такой возможности нет, можно попытаться проверить зонд самостоятельно с помощью вольтметра или мультиметра в режиме вольтметра.

Для этого находим его расположение. Если датчик один, он чаще всего расположен перед катализатором, если в вашем автомобиле два датчика, то первый следует искать перед катализатором, а второй – за ним. В ходе визуального осмотра лямбда-зонда определяем его тип: с подогревом или без него. Датчики с подогревом обычно имеют 4 провода, 2 из которых идут к спирали накаливания. Их пока не трогаем. Нас интересуют другие два. Именно к ним подсоединяем клеммы вольтметра (не учитывая полярность).

При увеличении оборотов напряжение может увеличиваться до 0,8-1 В. При отсутствии колебаний, или же превышении показателя в 1 В, датчик можно считать неисправным.

Определить работоспособность спирали накаливания лямбда-зонда с обогревом, можно, проверив ее омметром, используя 2 незадействованных нами провода. Сопротивление спирали должно быть в пределах 5 Ом.

Вы хотите узнать, признаки неисправности лямбда зонда? Вы попали по адресу. К слову, данный узел чаще всего волнует умы владельцев иномарок, но обо всем по порядку. Но в целом, суть, для которой используется датчик, это зондирование выхлопных газов.

Европейские автопроизводители, под гнетом экологов и новых законопроектов, которые требуют ограничивать выброс вредных веществ в атмосферу, всячески прибегают к использованию различных новых агрегатов. Чаще всего это различные нейтрализаторы или катализаторы – устройства, активно снижающие количество вредных веществ в выхлопе автомобиля.

Признаки неисправности лямбда зонда будет проще понять, если знать его устройство и принцип работы. Катализаторы являются активными устройства, позволяющими справляться с вредными веществами в выхлопе, однако они требуют постоянного внимания и работают лишь в крайне ограниченных условиях. Также требуется тщательный контроль за качеством воздушно-топливной смеси поступающей в двигатель, .

Основные функции лямбда-зонда

Как отмечалось выше, для более долгого срока службы катализаторов, необходим жесткий контроль за качеством воздушно-топливной смеси. Лямбда-зонд берет свое название от греческой буквы, в автомобильном мире данная буква маркирует коэффициент избыточного количества воздуха в топливной смеси, поступающей в двигатель.

Вообще, качественная топливная смесь состоит на 13 составных воздуха и 1 топлива. Здесь нужно понять одну простую вещь, возвращаясь к качеству работы катализаторов.

Катализаторы могут работать лишь в очень узком диапазоне верного соотношения топлива и воздуха. Небольшие отклонения делают эти устройства бесполезными. Поэтому так важно соблюдать эту пропорцию до десятых долей. Теперь вы понимаете, что такая точность подсчетов пропорций, отслеживание процессов и катализаторы – это все прерогатива иномарок. Русские автомобили пока не эксплуатируются в таких жестких ограничительных рамках, как иномарки.

Прицнип работы

Внутри устройства можно встретить гальванический элемент, состоящий из твердого электролита внутри (диоксид циркония). Различные напыления, в виде токопроводящих материалов типа платины. Один из электродов находится в зоне воздействия выхлопных газов, а другой - в атмосферном воздухе.

Устройство начинает корректно функционировать лишь после 350°C, лишь этих условиях гальванический элемент обеспечивает нужную ток проводимость.

Неисправности

Лямбда-зонд выполняет сложную функцию контролера в выпускном цикле. Наиболее простой способ проверить качество работы агрегата – провести замеры выпускных газов. Сделать это можно с помощью специального стенда на станциях технического обслуживания. Если показатель отличается от заявленного производителем, то скорее всего, датчик приказал долго жить.

Обычно процент отклонения вредных веществ может доходить до 4% . Данная проблема может наблюдаться на старых двигателях, где сам мотор уже работает из последних сил. Появляются лишние присадки и добавки в топливной смеси. Катализаторы не справляются с работой и в итоге вся система начинает производить повышенное количество загрязняющих веществ в атмосферу.

Кроме замеров выбросов в выхлопе автомобиля, существуют косвенные признаки, указывающие на неисправность зонда.

К примеру, если вы заметили отрицательное изменение динамики разгона (ухудшилась приемистость). Также, если двигатель начинает троить на холостом ходу, обороты скачут, причина может крыться в поломке зонда. Если вы тщательно следите за количеством потребляемого топлива, то его увеличение может свидетельствовать об известной причине. Лямбда-зонд на современной иномарке рекомендуется заменять каждый 100 тыс. км пробега.

Производители отмечают, что автомобили, эксплуатируемы в холодных условиях без прогрева требует замену лямбда-зонда куда чаще, чем прогреваемые. Этот показатель может разница в два раза! Поэтому мы настоятельно рекомендуем прогревать автомобиль без нагрузки, особенно если он долго стоял при очень низких отрицательных температурах.

Основная причина выхода из строя зонда – нагар . Он встречается под защитным колпачком, покрывая чувствительные места этого прибора. К слову, если удастся убрать нагар, то агрегат начнет функционировать и его не придется заменять на новый (сэкономите).

Для очистки можно использовать ортофосфорную кислоту, поместив прибор на 15 минут в нее или лучше, смазав ею загрязненное место.

Тестируем зонд

Будет не лишнем, если вы будете тестировать этот датчик, по крайней мере, каждые 35 тыс. км пробега. Если вы проводите замеры, то помните, что зонду нужно время для разогрева до рабочей температуры. Признаки неисправности лямбда зонда, перечисленные выше, помогут сэкономить время и деньги. Замеры выхлопных газов проводят у некоторых дилеров, там же можно получить некоторые рекомендации.

Датчик кислорода, признаки неисправности которого известны большинству опытных автовладельцев, играет значительную роль в функционировании автомашины. При всей своей незаметности и малоразмерности, этот регулятор корректирует топливную смесь, тем самым, оказывая помощь силовой установке.

Двигатель автомобиля, получающий хорошо смешанную воздушно-топливную смесь, работает максимально эффективно. К сожалению, датчик регулятор или лямбда зонд, как его еще называют, имеет свойство портиться.

Причины нарушения работы и явные признаки

Как правило, к нарушению функционирования датчика приводят следующие причины:

• На датчик попадает какая-нибудь агрессивная жидкость, например антифриз или жидкость тормозная.
• Проблемы могут начаться, если в процессе очистки корпуса регулятора владелец использовал химически активные средства.
• Если в горючем для автомобиля содержится большое количество свинцовых соединений.
• В случае значительного перегрева регулятора, что происходит либо из-за применения топлива низкого качества, либо из-за засорения фильтра.

О неисправностях регулятора можно судить по явным признакам внешнего характера. Заметить это легко. Достаточно обратить внимание на следующие моменты:

1. Резко увеличилось потребление горючего.
2. Автомобиль дергается с места рывками, даже при прогретом двигателе.
3. Цвет и запах выхлопных газов изменился.
4. Нарушена работа катализатора.

Безусловно, на датчик оказывают негативное воздействие и общие условия эксплуатации. Может быть повреждена электрическая проводка или сам регулятор, если невнимательно относиться к стандартным правилам эксплуатации автомобиля.

Ступени

В свою очередь, эксперты видят два основных этапа ухудшения работы датчика.

На первой стадии неисправности датчика налицо увеличение времени реакции двигателя на нажатие педали газа. Силовой агрегат реагирует вяло, при нажатии на акселератор начинает мигать «чек», педаль опускается – мигание прекращается. На этой стадии неисправности водитель замечает ухудшение тяги, динамики разгона и повышение расхода горючего (пока незначительно). Как правило, данный этап неисправности регулятора может длиться около года.

Второй этап – это уже намного печальнее. Большинство автовладельцев на этой стадии задумываются над тем, а зачем собственно этот датчик кислорода нужен. Полностью исчезает нормальный разгон, автомобиль «тупит» даже на абсолютно ровной дороге. Еще одной отличительной чертой второй стадии можно назвать снижение оборотов силового агрегата, даже при вдавливании акселератора в пол. Во впускном коллекторе при этом могут быть слышны хлопки.

Для полной уверенности рекомендуется запустить автомашину «на холодную». Если датчик кислорода неисправен по второй шкале тяжести, автомобиль проработает идеально только первые несколько минут. Когда же прибор начнет функционировать, отправляя сигналы ЭБУ, сразу возникнут проблемы.

Проверка регулятора

Если имеются подозрения на неисправность регулятора, рекомендуется начать с оценки его внешнего состояния. В большинстве случаев, если датчик неисправен, он покрывается слоем грязи или сажи. Нормальный внешний вид датчика, как правило, свидетельствует о нормальной его работе, но проверку стоит продолжить.

• Регулятор следует отключить от колодки.
• Затем подключить его к вольтметру, имеющему достаточно высокий класс точности.

Примечание. Схема подключения регулятора к вольтметру должна основываться согласно его распиновке: черный провод датчика отвечает за сигнал (идет на контроллер), белые провода отвечают за подогрев, серый – заземление.

Проверка показаний вольтметра – это диагностика по динамике работы силовой установки автомобиля. К примеру, если задействован крейсерский режим (2500 об/мин), при снятой вакуумной трубке нормально работающий регулятор должен выдавать 0,9 В (чуть больше или меньше). Если же показания датчика ниже 0,3 В, то прибор точно неисправен.

Проверка датчика может иметь и другой режим. Можно сымитировать принудительный подсос воздуха, тем самым, обеднив воздушно-топливную смесь. В этом случае показания регулятора должны быть равны меньше 0,2 В.

Еще один режим проверки связан с промежуточным положением мотора. Другими словами, если обороты силовой установки в пределах 1500 об/мин, регулятор должен показывать значение 0,5 В.

В случае полного доказательства неисправности датчика, его следует демонтировать и заменить. И здесь надо придерживаться определенных правил.

1. Лучше менять регулятор на поработавшем автомобиле, так сказать, «на горячую». Это дает больше шансов не сорвать резьбу.
2. Рекомендуется также немного поднять разъем нового регулятора, тем самым, обезопасив прибор от воздействия грязи и влаги.
3. И наконец, корпус датчика эксперты советуют обрабатывать «графиткой», даже при наличии заводской смазки.

Датчик кислорода имеется практически у всех современных автомашин. Располагаться прибор может по-разному. На некоторых автомобилях он находится вблизи катализатора, на других – в выпускном коллекторе.

Что делать, если неисправный датчик застал в дороге

Если неисправность датчика застала в дороге или нужно куда-то срочно ехать, а проблемы с зондом не решены, что можно сделать? Решение до простоты гениальное – нужно просто отключить зонд. Безусловно, мигание «чека» никуда не исчезнет до остановки мотора, да и динамики, в принципе, нормальной не будет. Зато можно легко доехать до автосервиса, пусть и без удобств.

Устанавливать нужно зонд, который рекомендован конкретным автопроизводителем. Поставив какой-то «левый» прибор, пусть и в целях экономии, можно подвергнуть двигатель непосильным нагрузкам и проблемам. Несомненно, ремонт двигателя обойдется в гораздо большую сумму, чем покупка качественного датчика кислорода.

Замена регулятора

Замена кислородного датчика на отечественных автомобилях не вызывает, как правило, особых сложностей. Единственная трудность может заключаться в закипании зонда, после чего он практически не поддается механическому воздействию. Но и для таких случаев имеется эффективная и пошаговая инструкция. Она приведена ниже.

• Автомашина поднимается на эстакаду.
• Снимается защита силового агрегата.
• Капот открывается, начинается работа с проводами зонда. Проводку от кислородного датчика можно найти на шлангах СО (систем охлаждения). Они бывают зафиксированы хомутами.

• Пластиковый хомут, держащий проводку, разрезается;
• Датчик откручивается ключом на «22».

Если прибор не снимается – налицо закипание датчика. Действуем по следующей схеме. Регулятор обрызгиваем составом WD-40, немного ждем и заново пробуем снять. Если опять не получается, запускаем мотор и нагреваем немного выхлопную систему, поливаем регулятор водой и пробуем опять. Если не помогает, придется нагреть датчик напрямую паяльником, постучать молотком по нему (не сильно) и открутить.

Устанавливается регулятор в обратном порядке снятию. Нужно не забыть подсоединить разъем и зафиксировать проводку к шлангам.

Зная признаки неисправности лямбда зонда, можно вовремя среагировать на это и заменить его. Нормально функционирующий датчик, это качественная и беспроблемная работа двигателя. Этого автомобилист забывать не должен никогда.