Содержание [скрыть]
Современный автомобильный двигатель – это сложное высокотехнологичное устройство. Стабильное функционирование всех его систем обеспечивают десятки электронных устройств и контрольных датчиков. Выход из строя любого управляющего прибора может привести к серьезным нарушениям режимов работы силового агрегата.
Одним из контрольных устройств является лямбда-зонд (датчик содержания кислорода или кислородный регулятор). Лямбда-зонд оценивает содержание кислорода в выхлопных газах и генерирует сигнал в блок управления для регулировки количества топлива, подаваемого карбюратором или инжектором в камеры сгорания.
Устройство лямбда-зонда
Датчик кислорода состоит из металлического корпуса, внутри которого в керамическом изоляторе находится электрический нагревательный элемент и контактная группа. Рабочий конец датчика оснащен керамическим наконечником и защитным экраном с отверстием для отработавших газов. Из ответной части прибора выходит проводка, которая подключается к соответствующему разъему электросистемы автомобиля. На корпус нанесена резьба для герметичной установки на выпускном коллекторе.
Лямбда-зонд эффективно выполняет измерения при минимальной температуре в 300 градусов, поэтому в конструкцию современных датчиков входит спираль накаливания для быстрого прогрева контрольного устройства после пуска двигателя.
Лямбда-зонд устанавливается на выпускном коллекторе в непосредственной близости от блока двигателя. Некоторые производители устанавливают два анализатора уровня кислорода: один на выпускном тракте до нейтрализатора, а второй за нейтрализатором.
Типы лямбда-датчиков
В современном автомобилестроении применяют электрохимические лямбда-зонды с изолятором из диоксида циркония, который создает разность электрических потенциалов при изменении концентрации кислорода:
- Датчики содержания кислорода различают по количеству проводов в разъеме.
- Однопроводной датчик оснащен только сигнальным проводом, контакт на массу идет через корпус регулятора.
- Двухпроводной датчик имеет сигнальный и заземляющий провода.
- Трехпроводной и четырехпроводной датчики дополнительно оснащены нагревательным элементом для сокращения времени срабатывания прибора. Соответственно в колодке подключения появились управляющий и заземляющий провода обогревателя.
Признаки неисправности
Для оптимальной работы современных двигателей в камеры сгорания должна подаваться смесь, с массовым отношением топлива к воздуху как 1 к 14,7.
При использовании некачественного бензина, повреждении корпуса датчика или его перегреве лямбда-зонд функционирует некорректно, что сказывается на работе автомобиля следующим образом:
- возникают пропуски зажигания;
- появляются рывки во время движения;
- двигатель нестабильно работает на холостом ходу;
- ухудшается разгонная динамика машины;
- возрастает расход топлива;
- нагревается катализатор;
- бортовой компьютер сигнализирует о слишком обогащенной топливной смеси, хотя это не соответствует фактическому режиму работы мотора.
Все эти признаки указывают на возможную неисправность лямбда-зонда. Чтобы убедиться в необходимости замены устройства, необходимо провести проверку его работоспособности с применением специальных измерительных приборов.
Проверка исправности лямба-зонда
Для проверки работоспособности датчика кислорода следует визуально оценить его состояние, а также замерить напряжение, генерируемое регулятором при различных оборотах двигателя.
Визуальный осмотр
При проверке лямбда-зонда следует оценить целостность корпуса прибора и соединительных проводов, а также состояние разъемов для подключения.
Наличие на датчике следов сажи свидетельствует о выходе из строя нагревателя лямбда-зонда и избыточном обогащении топливной смеси. Это приводит к искажению показаний контрольного прибора.
Блестящий налет на рабочей части кислородного регулятора означает сверхдопустимое содержание свинца в используемом топливе. Следует задуматься о смене заправочной станции, иначе в ближайшем времени понадобится замена катализатора.
Серые или грязно-белые отложения на корпусе лямбда-зонда появляются при использовании моторного масла неподходящего типа, а также после неправильного применения различных топливных присадок.
Проверка датчика мультиметром
Для проверки лямба-зонда мультиметр требуется переключить в режим измерения напряжения. Минусовой щуп крепится к корпусу двигателя, а положительный щуп подключается к сигнальному проводу кислородного регулятора. Проверка выполняется на заведенном и прогретом до рабочей температуры моторе.
При работе двигателя в режиме от 3500 до 3000 оборотов в минуту (по тахометру) исправный датчик кислорода должен срабатывать каждую секунду и генерировать напряжение 0,2–1 вольт. При имитации изменения насыщенности топливно-воздушной смеси показания мультиметра должны резко возрастать. При закрытии дроссельной заслонки напряжение на датчике должно стремиться к нулю.
Если при всех манипуляциях напряжение на датчике устойчиво составляет 0,45 вольта, лямбда-зонд неисправен.
Порядок проверки регулятора кислорода с помощью мультиметра представлен в следующем видеоролике:
Проверка лямбда-зонда осциллографом
Осциллограф позволяет не только проверить исправность регулятора, но и оценить по амплитудным характеристикам изношенность рабочего регулятора, которая приводит к ухудшению работы мотора, но не выявляется электронным блоком управления автомобиля.
Проверка выполняется при прогретом двигателе на холостых оборотах. Нормально работающий лямбда-зонд в таких условиях показывает синусоидальную диаграмму напряжения с постоянным шагом в пределах 0,1–0,8 вольта.
Для датчика кислорода, находящегося на грани неисправности, при проверке характеры падения амплитуды сигнала до нуля. Такой режим работы регулятора в большинстве случаев определяется бортовой электроникой автомобиля, и на приборной панели загорается контрольная пиктограмма CHECK ENGINE.
Однако осциллограф помогает диагностировать неисправности лямбда-зонда, которые не видны для систем самодиагностики автомобиля. К таким случаям относится «застывание» контрольного сигнала без выхода значений напряжения за границы рабочего диапазона. По факту датчик функционирует некорректно, однако ЭБУ продолжает учитывать его показания при управлении системой впрыска.
Проверка датчика с помощью ELM327 адаптера
Проверку работоспособности лямбда-регулятора своими руками можно провести с помощью универсального диагностического сканера ELM327 USB OBD II. Данный адаптер совместим с большинством современных европейских, американских и азиатских автомобилей.
Прибор считывает показания через диагностический разъем автомобиля и выводит результат на экран ноутбука или планшета с предварительно установленным программным обеспечением (например, утилитой Torque Pro).
Наглядность графической информации аналогична осциллографу, а удобный пользовательский интерфейс не требует специальных навыков по работе с диагностическим оборудованием.
Принцип работы с ELM327 адаптером представлен на следующем видео:
