Кислородный датчик в авто для чего нужен

Лямбда зонд. Что это такое и как он работает?

Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть фото Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть картинку Кислородный датчик в авто для чего нужен. Картинка про Кислородный датчик в авто для чего нужен. Фото Кислородный датчик в авто для чего нужен

Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть фото Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть картинку Кислородный датчик в авто для чего нужен. Картинка про Кислородный датчик в авто для чего нужен. Фото Кислородный датчик в авто для чего нужен

В данной статье разберемся что такое лямбда зонд, для чего нужен и принцип его работы.

Жесткие экологические нормы узаконили применение на автомобилях каталитических нейтрализаторов – устройств, способствующих снижению содержания вредных веществ в выхлопных газах. Катализатор вещь хорошая, но эффективно работает лишь при определенных условиях. Без постоянного контроля состава топливно-воздушной смеси обеспечить катализаторам «долголетие» невозможно – тут приходит на помощь датчик кислорода, он же лямбда зонд.
Что такое лямбда зонд?

Название датчика лямбда зонд происходит от греческой буквы лямбда, которая в автомобилестроении обозначает коэффициент избытка воздуха в топливно-воздушной смеси. По сути, лямбда зонд — это датчик для измерения состава выхлопных газов, чтобы поддерживать оптимальный состав топлива и воздуха.

При оптимальном составе этой смеси, когда на 14,7 части воздуха приходится одна часть топлива — лямбда равна 1. Обеспечить такую точность возможно только с помощью систем питания с электронным впрыском топлива и при использовании в цепи обратной связи лямбда-зонда.

Избыток воздуха в смеси измеряется весьма оригинальным способом – путем определения в выхлопных газах содержания остаточного кислорода (О2). Поэтому лямбда зонд и стоит в выпускном коллекторе перед катализатором. Электрический сигнал датчика считывается электронным блоком управления системы впрыска топлива (ЭБУ), а тот в свою очередь оптимизирует состав смеси путем изменения количества подаваемого в цилиндры топлива.

На некоторых моделях автомобилей имеется еще один лямбда-зонд. Расположен он на выходе катализатора. Этим достигается большая точность приготовления смеси и контролируется эффективность работы катализатора.
Принцип работы лямбда-зонда

Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть фото Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть картинку Кислородный датчик в авто для чего нужен. Картинка про Кислородный датчик в авто для чего нужен. Фото Кислородный датчик в авто для чего нужен

Схема лямбда зонда на основе диоксида циркония, расположенного в выхлопной трубе.
1 – твердый электролит ZrO2; 2, 3 – наружный и внутренний электроды; 4 – контакт заземления; 5 – «сигнальный контакт»; 6 – выхлопная труба.

Эффективное измерение остаточного кислорода в отработавших газах лямбда-зонд обеспечивает после 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.

При пуске и прогреве холодного двигателя управление впрыском топлива осуществляется без участия этого датчика, а коррекция состава топливо-воздушной смеси осуществляется по сигналам других датчиков (положения дроссельной заслонки, температуры охлаждающей жидкости, числа оборотов коленвала).

Особенностью циркониевого лямбда-зонда является то, что при малых отклонениях состава смеси от идеального напряжение на его выходе изменяется скачком в интервале 0,1 — 0,9 В.

Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть фото Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть картинку Кислородный датчик в авто для чего нужен. Картинка про Кислородный датчик в авто для чего нужен. Фото Кислородный датчик в авто для чего нужен

Зависимость напряжения лямбда-зонда от коэффициента избытка воздуха при температуре датчика 500-800°С

Для повышения чувствительности лямбда-зондов при пониженных температурах и после запуска холодного двигателя используют принудительный подогрев. Нагревательный элемент расположен внутри керамического тела датчика и подключается к электросети автомобиля.
Если лямбда зонд не работает

Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть фото Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть картинку Кислородный датчик в авто для чего нужен. Картинка про Кислородный датчик в авто для чего нужен. Фото Кислородный датчик в авто для чего нужен

В этом случае ЭБУ начинает работать по усредненным параметрам, записанным в его памяти: при этом состав образующейся топливно-воздушной смеси будет отличаться от идеального. В результате появится повышенный расход топлива, неустойчивая работа двигателя на холостом ходу, увеличение содержания СО в выхлопе, снижение мощности, но машина при этом остается на ходу.

Перечень неисправностей лямбда зонда достаточно большой и некоторые из них самодиагностикой автомобиля не фиксируются. Поэтому окончательное решение о замене датчика можно принять только после его тщательной проверки, которую лучше всего поручить специалистам. Следует особо отметить, что попытки замены неисправного лямбда-зонда имитатором ни к чему не приведут – ЭБУ не распознает «чужие» сигналы, и не использует их для коррекции состава приготавливаемой горючей смеси, т.е. попросту «игнорирует».

Лямбда зонд – наиболее уязвимый датчик автомобиля с системой впрыска. Его ресурс составляет 40 – 80 000 км в зависимости от условий эксплуатации и исправности двигателя. Особенно чувствителен к качеству топлива – после нескольких таких заправок лямбда зон «умирает» и больше не работает

Источник

Зачем нужен лямбда-зонд

Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть фото Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть картинку Кислородный датчик в авто для чего нужен. Картинка про Кислородный датчик в авто для чего нужен. Фото Кислородный датчик в авто для чего нужен

Зачем нужен «этот» лямбда-зонд

Автолюбитель пошел нынче грамотный — даже владельцев стареньких «Жигулей» не удивишь заморскими словечками ABS, ESP, Jetronic, катализатор, инжектор, лямбда-зонд… Последний термин, правда, больше волнует владельцев иномарок. Случается, в автомобиле вдруг «тяга» упала, он стал есть бензин: как не в себя, опять оштрафовали за СО, а причина всего этого неизвестна. На СТО мастера скажут: «Лямбда сдохла», предложат ее заменить, но цены! А не поможет, тогда что? Среди знакомых никто толком не знает, как к «лямбде» подступиться: «вещь в себе»… Действительно, лямбда-зонд — штука загадочная, но все же давайте попробуем в этой загадке разобраться.
Лямбда-датчик зондирует выхлоп

Зачем нужен лямбда-зонд

Жесткие экологические нормы давно узаконили применение на автомобилях каталитических нейтрализаторов (в обиходе — катализаторы) — устройств, способствующих снижению содержания вредных веществ в выхлопных газах. Катализатор вещь хорошая, но эффективно работает лишь при определенных условиях. Без постоянного контроля состава топливно-воздушной смеси обеспечить катализаторам «долголетие» невозможно — вот тут и приходит на помощь датчик кислорода, он же О2-датчик, он же лямбда-зонд (ЛЗ).

Название датчика происходит от греческой буквы l (лямбда), которая в автомобилестроении обозначает коэффициент избытка воздуха в топливно-воздушной смеси. При оптимальном составе этой смеси, когда на 14,7 части воздуха приходится 1 часть топлива, l равна 1 (график 1). «Окно» эффективной работы катализатора очень узкое: l=1±0,01. Обеспечить такую точность возможно только с помощью систем питания с электронным (дискретным) впрыском топлива и при использовании в цепи обратной связи лямбда-зонда.

Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть фото Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть картинку Кислородный датчик в авто для чего нужен. Картинка про Кислородный датчик в авто для чего нужен. Фото Кислородный датчик в авто для чего нужен

Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть фото Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть картинку Кислородный датчик в авто для чего нужен. Картинка про Кислородный датчик в авто для чего нужен. Фото Кислородный датчик в авто для чего нужен

Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть фото Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть картинку Кислородный датчик в авто для чего нужен. Картинка про Кислородный датчик в авто для чего нужен. Фото Кислородный датчик в авто для чего нужен

Избыток воздуха в смеси измеряется весьма оригинальным способом — путем определения в выхлопных газах содержания остаточного кислорода (О2). Поэтому лямбда-зонд и стоит в выпускном коллекторе перед катализатором. Электрический сигнал датчика считывается электронным блоком управления системы впрыска топлива (ЭБУ), а тот в свою очередь оптимизирует состав смеси путем изменения количества подаваемого в цилиндры топлива. На некоторых современных моделях автомобилей имеется еще один лямбда-зонд. Расположен он на выходе катализатора. Этим достигается большая точность приготовления смеси и контролируется эффективность работы катализатора (рис. 1).

Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть фото Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть картинку Кислородный датчик в авто для чего нужен. Картинка про Кислородный датчик в авто для чего нужен. Фото Кислородный датчик в авто для чего нужен

График 1. Зависимость мощности двигателя (P) и расхода топлива (Q) от коэффициента избытка воздуха (l)

Полное сгорание и максимальная мощность достигается при l=1.

Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть фото Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть картинку Кислородный датчик в авто для чего нужен. Картинка про Кислородный датчик в авто для чего нужен. Фото Кислородный датчик в авто для чего нужен

Рис. 1. Схема l-коррекции с одним и двумя датчиками кислорода двигателя

1 — впускной коллектор; 2 — двигатель; 3 — блок управления двигателем; 4 — топливная форсунка; 5 — основной лямбда-зонд; 6 — дополнительный лямбда-зонд; 7 — каталитический нейтрализатор.

Лямбда-зонд действует по принципу гальванического элемента с твердым электролитом в виде керамики из диоксида циркония (ZrO2). Керамика легирована оксидом иттрия, а поверх нее напылены токопроводящие пористые электроды из платины. Один из электродов «дышит» выхлопными газами, а второй — воздухом из атмосферы (рис.2). Эффективное измерение остаточного кислорода в отработавших газах лямбда-зонд обеспечивает после разогрева до температуры 300 — 400оС. 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.

При пуске и прогреве холодного двигателя управление впрыском топлива осуществляется без участия этого датчика, а коррекция состава топливо-воздушной смеси осуществляется по сигналам других датчиков (положения дроссельной заслонки, температуры охлаждающей жидкости, числа оборотов коленвала и др.). Особенностью циркониевого лямбда-зонда является то, что при малых отклонениях состава смеси от идеального (0,97 Ј l Ј 1,03) напряжение на его выходе изменяется скачком в интервале 0,1 — 0,9 В (график 2).

Кроме циркониевых, существуют кислородные датчики на основе двуокиси титана (TiO2). При изменении содержания кислорода (О2) в отработавших газах они изменяют свое объемное сопротивление. Генерировать ЭДС титановые датчики не могут; они конструктивно сложны и дороже циркониевых, поэтому, несмотря на применение в некоторых автомобилях (Nissan, BMW, Jaguar), широкого распространения не получили.

Для повышения чувствительности лямбда-зондов при пониженных температурах и после запуска холодного двигателя используют принудительный подогрев. Нагревательный элемент (НЭ) расположен внутри керамического тела датчика и подключается к электросети автомобиля (рис. 3).

Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть фото Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть картинку Кислородный датчик в авто для чего нужен. Картинка про Кислородный датчик в авто для чего нужен. Фото Кислородный датчик в авто для чего нужен

График 2. Зависимость напряжений лямбда-зонда от коэффициента избытка воздуха (l) при температуре датчика 500-800оС

А — условная точка средних показаний (Uвых » 0,5 В, при l=1,0). (Обогащение смеси (уменьшение О2 в выхлопе). Обеднение смеси (увеличение О2 в выхлопе).

Рис. 3. Конструкция датчика кислорода с подогревателем

1 — керамическое основание; 2, 8 — контакты НЭ; 3 — нагревательный элемент (НЭ); 4 — твердый электролит ZrO2 с напыленными платиновыми электродами; 5 — защитный кожух с прорезями; 6 — металлический корпус с резьбой крепления; 7 — уплотнительное кольцо; 9 — выводы датчика.

В этом случае ЭБУ начинает работать по усредненным параметрам, записанным в его памяти: при этом состав образующейся топливно-воздушной смеси будет отличаться от идеального. В результате появится повышенный расход топлива, неустойчивая работа двигателя на холостом ходу, увеличение содержания СО в отработавших газах, снижение динамических характеристик, но машина при этом остается на ходу. В некоторых моделях автомобилей ЭБУ реагирует на отказ лямбда-зонда очень серьезно и начинает так рьяно увеличивать количество подаваемого в цилиндры топлива, что запас горючего в баке «тает» на глазах, из трубы валит черный дым, СО «зашкаливает», а двигатель «тупеет» и на ближайшую СТО вам, скорее всего, придется добираться на буксире.

Перечень возможных неисправностей лямбда-зонда достаточно большой и некоторые из них (потеря чувствительности, уменьшение быстродействия) самодиагностикой автомобиля не фиксируются. Поэтому окончательное решение о замене датчика можно принять только после его тщательной проверки, которую лучше всего поручить специалистам. Следует особо отметить, что попытки замены неисправного лямбда-зонда имитатором ни к чему не приведут — ЭБУ не распознает «чужие» сигналы, и не использует их для коррекции состава приготавливаемой горючей смеси, т.е. попросту «игнорирует».

При сгоревшем или отключенном лямбда-зонде содержание СО в выхлопе возрастает на порядок: от 0,1 — 0,3% до 3 — 7% и уменьшить его значение не всегда удается, т. к. запаса хода винта качества смеси может не хватить. В автомобилях, система l-коррекции которых имеет два кислородных датчика, дело обстоит еще сложнее. В случае отказа второго лямбда-зонда (или «пробивки» секции катализатора) добиться нормальной работы двигателя практически невозможно.

Вообще лямбда-зонд — наиболее уязвимый датчик автомобиля с системой впрыска. Его ресурс составляет 40 — 80 тыс. км в зависимости от условий эксплуатации и исправности двигателя. Плохое состояние маслосъемных колец, попадание антифриза в цилиндры и выпускные трубопроводы, обогащенная топливно-воздушная смесь, сбои в системе зажигания сильно сокращают срок его службы. Применение этилированного бензина категорически недопустимо — свинец «отравляет» платиновые электроды лямбда-зонда за несколько бесконтрольных заправок.

Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть фото Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть картинку Кислородный датчик в авто для чего нужен. Картинка про Кислородный датчик в авто для чего нужен. Фото Кислородный датчик в авто для чего нужен

Рис. 2. Схема датчика кислорода на основе диоксида циркония, расположенного в выхлопной трубе

1 — твердый электролит ZrO2; 2, 3 — наружный и внутренний электроды; 4 — контакт заземления; 5 — «сигнальный контакт»; 6 — выхлопная труба.

Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть фото Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть картинку Кислородный датчик в авто для чего нужен. Картинка про Кислородный датчик в авто для чего нужен. Фото Кислородный датчик в авто для чего нужен

Рис. 4. Контактные выводы наиболее распространенных циркониевых лямбда-зондов

а — без подогревателя; б, с — с подогревателем.

* цвет вывода может отличаться от указанного.

Рекомендованный заводом-изготовителем лямбда-зонд и сходные по конструкции циркониевые датчики взаимозаменяемы. Возможна замена неподогреваемых датчиков на подогреваемые (но не наоборот!). Однако при этом может возникнуть проблема несовместимости разъемов и отсутствия в машине цепи питания для нагревателя лямбда-зонда. Недостающие провода можно проложить самостоятельно, а вместо разъема использовать стандартные автомобильные контакты.

Цветовая маркировка выводов лямбда-зондов может различаться, но сигнальный провод всегда будет иметь темный цвет (обычно — черный). «Массовый» провод может быть белым, серым или желтым (рис. 4). Титановые лямбда-зонды от циркониевых легко отличить по цвету «накального» вывода подогревателя — он всегда красный. При замене 3-контактного лямбда-зонда на 4-контактный необходимо надежно соединить с «массой» автомобиля провод заземления подогревателя и сигнальный «минус», а накальный провод подогревателя через реле и предохранитель подключить к «плюсу» аккумулятора.

Подключение напрямую к катушке зажигания нежелательно, т. к. в цепи ее питания может стоять понижающее сопротивление. Подключиться к контактам топливного насоса достаточно сложно. Лучше всего подключить реле подогревателя лямбда-зонда к замку зажигания.

Источник

Для чего нужны, и нужны ли они? датчик кислорода (лямда зонд), катализатор, адсорбер

Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть фото Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть картинку Кислородный датчик в авто для чего нужен. Картинка про Кислородный датчик в авто для чего нужен. Фото Кислородный датчик в авто для чего нужен

В данной телеге попробую рассказать про датчик кислорода, катализатор, адсорбер зачем они нужны, стоит ли их ставить или наоборот отключать.

В карбюраторных системах ни одного этого элемента нет. И при переходе на инжектор возникает вопрос ставить всю эту приблуду или нет? Тем кто переходит с карба на инжектор думаю будет интересно это прочесть.

Датчик кислорода, он же Лямда зонд

Датчик кислорода предназначен для определения концентрации кислорода в выхлопе.

Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть фото Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть картинку Кислородный датчик в авто для чего нужен. Картинка про Кислородный датчик в авто для чего нужен. Фото Кислородный датчик в авто для чего нужен

Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть фото Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть картинку Кислородный датчик в авто для чего нужен. Картинка про Кислородный датчик в авто для чего нужен. Фото Кислородный датчик в авто для чего нужен

Датчик кислорода устанавливается в приемной трубе глушителя. На первых инжекторах его не было. Но последнии 10 лет он есть на всех машинах, а на некоторых их даже два.

Катализатор установлен после приемной трубы, перед резонатором.

Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть фото Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть картинку Кислородный датчик в авто для чего нужен. Картинка про Кислородный датчик в авто для чего нужен. Фото Кислородный датчик в авто для чего нужен

Катализатор представляет собой керамическую сотовую конструкцию, которая увеличивает площадь контакта выхлопных газов с поверхностью покрытом тонким слоем платино-иридиевого сплава. Недогоревшие остатки (CO, CH, NO) касаясь поверхности каталитического слоя, окисляются до конца кислородом, присутствующим так же в выхлопных газах. В результате реакции выделяется тепло, разогревающее катализатор и, тем самым, активизируется реакция окисления. В конечном итоге на выходе из катализатора (исправного) выхлопные газы имеют концентрацию СО2.

Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть фото Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть картинку Кислородный датчик в авто для чего нужен. Картинка про Кислородный датчик в авто для чего нужен. Фото Кислородный датчик в авто для чего нужен

Перед катализатором стоит ДК. В дальнейшем с ужесточением норм токсичности машины стали переводить на нормы Евро-3. В этих машинах стоят два ДК. Перед катализатором и после. Т.е. двойной контроль. Если не ошибаюсь, при выходе из строя второго ДК авто лишается возможности двигаться своим ходом.

Катализатор это еще одно звено в выхлопной системе, а как мы знаем из тюнинга «лучшая прямоток это отсутствие глуштиля как такового«
Поэтому когда он умирает его просто выкидывают, а в замен этой дорогой вещи ставят вставку.

Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть фото Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть картинку Кислородный датчик в авто для чего нужен. Картинка про Кислородный датчик в авто для чего нужен. Фото Кислородный датчик в авто для чего нужен

Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть фото Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть картинку Кислородный датчик в авто для чего нужен. Картинка про Кислородный датчик в авто для чего нужен. Фото Кислородный датчик в авто для чего нужен

Конечно все это безобразие не очень хорошо для экологии, но если учитывать в какой стране мы живем и как к ней относимся, совесть обычно не очень сильно мучает по этому поводу. Только стоит помнить, что когда убираете катализатор нужно перепрошить ЭБУ. Особенно если в системе два датчика кислорода, думаю второй можно будет тоже убрать.

Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть фото Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть картинку Кислородный датчик в авто для чего нужен. Картинка про Кислородный датчик в авто для чего нужен. Фото Кислородный датчик в авто для чего нужен

Топливный бак должен иметь сообщение с атмосферой. Если он не будет дышать, то его может смять атмосферным давлением, когда расходуется бензин (у бензонасоса такой дури хватит). Второй момент- когда бак неполный, то при нагреве машины (допустим на стоянке в жару) бак может наоборот раздуть. Все это ни есть хорошо.

Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть фото Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть картинку Кислородный датчик в авто для чего нужен. Картинка про Кислородный датчик в авто для чего нужен. Фото Кислородный датчик в авто для чего нужен

Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть фото Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть картинку Кислородный датчик в авто для чего нужен. Картинка про Кислородный датчик в авто для чего нужен. Фото Кислородный датчик в авто для чего нужен

Система состоит из сепаратора, гравитационного клапана, предохранительного клапана, обратного клапана, клапана продувки адсорбера, адсорбера, соединительных трубок и шлангов.

Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть фото Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть картинку Кислородный датчик в авто для чего нужен. Картинка про Кислородный датчик в авто для чего нужен. Фото Кислородный датчик в авто для чего нужен

Как же все это работает?

Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть фото Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть картинку Кислородный датчик в авто для чего нужен. Картинка про Кислородный датчик в авто для чего нужен. Фото Кислородный датчик в авто для чего нужен

Пары бензина из бака поступают в сепаратор через правый патрубок.
В сепараторе пары бензина частично конденсируются и возвращаются обратно в топливный бак.
Через плевый патрубок из сепаратора выходят несконденсированные пары бензина. Затем проходя через гравитационного клапана, пары поступают в адсорбер.
Если давление превышает порог срабатывания двухходового клапана, он открывается (при незначительном повышении клапан не открывается). А при значительном разряжени в баке двухходовый клапан открывается (только уже в другом направлении) и компенсирует разницу в давлении.
Адсорбер осуществляет вентиляции топливного бака, поглощая активированным углем пары бензина. Дальше при помощи клапана продувки адсорбера прыскает пары в дроссель, где они смешиваются в ресивере с воздухом.

Подведем итог:
— Установка ДК(если такой задуман) очень сильно влияет на соотношение смеси, что уменьшает расход при оптимальной мощности.
— Установка Катализатора и второго ДК имеет смысл если вы печетесь об экологии, на все остальные показатели авто он действует только пагубно.
— Адсорбер осуществляет вентиляцию топливного бака и позволяет экономить порядка 3-5% топлива, а не просто выбрасывать пары в окружающую среду.
Те кто строят инжектор из карба, у тех есть преимущество. Если они не трогают патрубки бака, то они не нарушают карбюраторную систему вентиляцию бака и адсорбер им не обязателен.

Источник

Зачем нужен «этот» лямбда-зонд? Часть 1

Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть фото Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть картинку Кислородный датчик в авто для чего нужен. Картинка про Кислородный датчик в авто для чего нужен. Фото Кислородный датчик в авто для чего нужен

Сейчас у меня на очереди проверка кислородных датчиков т.е лямбда-зондов. поэтому решил углубиться в эту тему… почитать, нашёл интересную статейку может кому будет интересно… Заодно узнаете что это за зверёк и зачем он нужен. как его проверить и чем можно его чистить…

Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть фото Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть картинку Кислородный датчик в авто для чего нужен. Картинка про Кислородный датчик в авто для чего нужен. Фото Кислородный датчик в авто для чего нужен

Автолюбитель пошел нынче грамотный – даже владельцев стареньких «Жигулей» не удивишь заморскими словечками ABS, ESP, Jetronic, катализатор, инжектор, лямбда-зонд… Последний термин, правда, больше волнует владельцев иномарок. Случается, в автомобиле вдруг «тяга» упала, он стал есть бензин: как не в себя, опять оштрафовали за СО, а причина всего этого неизвестна. На СТО мастера скажут: «Лямбда сдохла», предложат ее заменить, но цены! А не поможет, тогда что? Среди знакомых никто толком не знает, как к «лямбде» подступиться: «вещь в себе»… Действительно, лямбда-зонд – штука загадочная, но все же давайте попробуем в этой загадке разобраться.
Лямбда-датчик зондирует выхлоп
Зачем нужен лямбда-зонд
Жесткие экологические нормы давно узаконили применение на автомобилях каталитических нейтрализаторов (в обиходе – катализаторы) – устройств, способствующих снижению содержания вредных веществ в выхлопных газах. Катализатор вещь хорошая, но эффективно работает лишь при определенных условиях. Без постоянного контроля состава топливно-воздушной смеси обеспечить катализаторам «долголетие» невозможно – вот тут и приходит на помощь датчик кислорода, он же О2-датчик, он же лямбда-зонд (ЛЗ).
Название датчика происходит от греческой буквы l (лямбда), которая в автомобилестроении обозначает коэффициент избытка воздуха в топливно-воздушной смеси. При оптимальном составе этой смеси, когда на 14,7 части воздуха приходится 1 часть топлива, l равна 1 (график 1).

Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть фото Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть картинку Кислородный датчик в авто для чего нужен. Картинка про Кислородный датчик в авто для чего нужен. Фото Кислородный датчик в авто для чего нужен

График 1. Зависимость мощности двигателя (P) и расхода топлива (Q) от коэффициента избытка воздуха (l)
Полное сгорание и максимальная мощность достигается при l=1.

«Окно» эффективной работы катализатора очень узкое: l=1±0,01. Обеспечить такую точность возможно только с помощью систем питания с электронным (дискретным) впрыском топлива и при использовании в цепи обратной связи лямбда-зонда.
Избыток воздуха в смеси измеряется весьма оригинальным способом – путем определения в выхлопных газах содержания остаточного кислорода (О2). Поэтому лямбда-зонд и стоит в выпускном коллекторе перед катализатором. Электрический сигнал датчика считывается электронным блоком управления системы впрыска топлива (ЭБУ), а тот в свою очередь оптимизирует состав смеси путем изменения количества подаваемого в цилиндры топлива. На некоторых современных моделях автомобилей имеется еще один лямбда-зонд. Расположен он на выходе катализатора. Этим достигается большая точность приготовления смеси и контролируется эффективность работы катализатора (рис. 1).

Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть фото Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть картинку Кислородный датчик в авто для чего нужен. Картинка про Кислородный датчик в авто для чего нужен. Фото Кислородный датчик в авто для чего нужен

Рис. 1. Схема l-коррекции с одним и двумя датчиками кислорода двигателя
1 – впускной коллектор; 2 – двигатель; 3 – блок управления двигателем; 4 – топливная форсунка; 5 – основной лямбда-зонд; 6 – дополнительный лямбда-зонд; 7 – каталитический нейтрализатор.

Принцип работы
Лямбда-зонд действует по принципу гальванического элемента с твердым электролитом в виде керамики из диоксида циркония (ZrO2). Керамика легирована оксидом иттрия, а поверх нее напылены токопроводящие пористые электроды из платины. Один из электродов «дышит» выхлопными газами, а второй – воздухом из атмосферы (рис.2).

Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть фото Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть картинку Кислородный датчик в авто для чего нужен. Картинка про Кислородный датчик в авто для чего нужен. Фото Кислородный датчик в авто для чего нужен

Эффективное измерение остаточного кислорода в отработавших газах лямбда-зонд обеспечивает после разогрева до температуры 300 – 400оС. 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.
При пуске и прогреве холодного двигателя управление впрыском топлива осуществляется без участия этого датчика, а коррекция состава топливо-воздушной смеси осуществляется по сигналам других датчиков (положения дроссельной заслонки, температуры охлаждающей жидкости, числа оборотов коленвала и др.). Особенностью циркониевого лямбда-зонда является то, что при малых отклонениях состава смеси от идеального (0,97 Ј l Ј 1,03) напряжение на его выходе изменяется скачком в интервале 0,1 — 0,9 В (график 2).
Кроме циркониевых, существуют кислородные датчики на основе двуокиси титана (TiO2). При изменении содержания кислорода (О2) в отработавших газах они изменяют свое объемное сопротивление. Генерировать ЭДС титановые датчики не могут; они конструктивно сложны и дороже циркониевых, поэтому, несмотря на применение в некоторых автомобилях (Nissan, BMW, Jaguar), широкого распространения не получили.
Для повышения чувствительности лямбда-зондов при пониженных температурах и после запуска холодного двигателя используют принудительный подогрев. Нагревательный элемент (НЭ) расположен внутри керамического тела датчика и подключается к электросети автомобиля (рис. 3).

Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть фото Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть картинку Кислородный датчик в авто для чего нужен. Картинка про Кислородный датчик в авто для чего нужен. Фото Кислородный датчик в авто для чего нужен

Рис. 3. Конструкция датчика кислорода с подогревателем
1 – керамическое основание; 2, 8 – контакты НЭ; 3 – нагревательный элемент (НЭ); 4 – твердый электролит ZrO2 с напыленными платиновыми электродами; 5 – защитный кожух с прорезями; 6 – металлический корпус с резьбой крепления; 7 – уплотнительное кольцо; 9 – выводы датчика.

Если ЛЗ «врет»
В этом случае ЭБУ начинает работать по усредненным параметрам, записанным в его памяти: при этом состав образующейся топливно-воздушной смеси будет отличаться от идеального. В результате появится повышенный расход топлива, неустойчивая работа двигателя на холостом ходу, увеличение содержания СО в отработавших газах, снижение динамических характеристик, но машина при этом остается на ходу. В некоторых моделях автомобилей ЭБУ реагирует на отказ лямбда-зонда очень серьезно и начинает так рьяно увеличивать количество подаваемого в цилиндры топлива, что запас горючего в баке «тает» на глазах, из трубы валит черный дым, СО «зашкаливает», а двигатель «тупеет» и на ближайшую СТО вам, скорее всего, придется добираться на буксире.
Перечень возможных неисправностей лямбда-зонда достаточно большой и некоторые из них (потеря чувствительности, уменьшение быстродействия) самодиагностикой автомобиля не фиксируются. Поэтому окончательное решение о замене датчика можно принять только после его тщательной проверки, которую лучше всего поручить специалистам. Следует особо отметить, что попытки замены неисправного лямбда-зонда имитатором ни к чему не приведут – ЭБУ не распознает «чужие» сигналы, и не использует их для коррекции состава приготавливаемой горючей смеси, т.е. попросту «игнорирует».
При сгоревшем или отключенном лямбда-зонде содержание СО в выхлопе возрастает на порядок: от 0,1 – 0,3% до 3 – 7% и уменьшить его значение не всегда удается, т. к. запаса хода винта качества смеси может не хватить. В автомобилях, система l-коррекции которых имеет два кислородных датчика, дело обстоит еще сложнее. В случае отказа второго лямбда-зонда (или «пробивки» секции катализатора) добиться нормальной работы двигателя практически невозможно.
Вообще лямбда-зонд – наиболее уязвимый датчик автомобиля с системой впрыска. Его ресурс составляет 40 – 80 тыс. км в зависимости от условий эксплуатации и исправности двигателя. Плохое состояние маслосъемных колец, попадание антифриза в цилиндры и выпускные трубопроводы, обогащенная топливно-воздушная смесь, сбои в системе зажигания сильно сокращают срок его службы. Применение этилированного бензина категорически недопустимо – свинец «отравляет» платиновые электроды лямбда-зонда за несколько бесконтрольных заправок.

Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть фото Кислородный датчик в авто для чего нужен. Смотреть картинку Кислородный датчик в авто для чего нужен. Картинка про Кислородный датчик в авто для чего нужен. Фото Кислородный датчик в авто для чего нужен

Рис. 4. Контактные выводы наиболее распространенных циркониевых лямбда-зондов
а – без подогревателя; б, с – с подогревателем.
* цвет вывода может отличаться от указанного.

Махнем не глядя!
Рекомендованный заводом-изготовителем лямбда-зонд и сходные по конструкции циркониевые датчики взаимозаменяемы. Возможна замена неподогреваемых датчиков на подогреваемые (но не наоборот!). Однако при этом может возникнуть проблема несовместимости разъемов и отсутствия в машине цепи питания для нагревателя лямбда-зонда. Недостающие провода можно проложить самостоятельно, а вместо разъема использовать стандартные автомобильные контакты.
Цветовая маркировка выводов лямбда-зондов может различаться, но сигнальный провод всегда будет иметь темный цвет (обычно – черный). «Массовый» провод может быть белым, серым или желтым (рис. 4). Титановые лямбда-зонды от циркониевых легко отличить по цвету «накального» вывода подогревателя – он всегда красный. При замене 3-контактного лямбда-зонда на 4-контактный необходимо надежно соединить с «массой» автомобиля провод заземления подогревателя и сигнальный «минус», а накальный провод подогревателя через реле и предохранитель подключить к «плюсу» аккумулятора.
Подключение напрямую к катушке зажигания нежелательно, т. к. в цепи ее питания может стоять понижающее сопротивление. Подключиться к контактам топливного насоса достаточно сложно. Лучше всего подключить реле подогревателя лямбда-зонда к замку зажигания.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *