Лямбда-Зонд в Вашей машине:

        Бензиновому двигателю для работы требуется смесь с определенным соотношением воздух-топливо. Соотношение, при котором топливо максимально полно и эффективно сгорает, называется стехиометрическим и составляет оно 14,7:1. Это означает, что на одну часть топлива следует взять 14,7 частей воздуха. На практике же соотношение воздух-топливо меняется в зависимости от режимов работы двигателя и смесеобразования. Двигатель становится неэкономичным. Это и понятно!
        Коэффициент избыточности воздуха - L (лямбда) характеризует - насколько реальная топливно-воздушная смесь далека от оптимальной (14,7:1). Если состав смеси - 14,7:1, то L=1 и смесь оптимальна. Если L < 1, значит недостаток воздуха, смесь обогащенная. Мощность двигателя увеличивается при L=0,85 - 0,95. Если L > 1, значит налицо избыток воздуха, смесь бедная. Мощность при L=1,05 - 1,3 падает, но зато экономичность растет. При L > 1,3 смесь перестает воспламеняться и начинаются пропуски в зажигании. Бензиновые двигатели развивают максимальную мощность при недостатке воздуха в 5-15% (L=0,85 - 0,95), тогда как минимальный расход топлива достигается при избытке воздуха в 10-20%% (L=1,1 - 1,2). Таким образом соотношение L при работе двигателя постоянно меняется и диапазон 0,9 - 1,1 является рабочим диапазоном лямбда-регулирования. В то же время, когда двигатель прогрет до рабочей температуры и не развивает большой мощности (например работает на ХХ), необходимо по возможности более строгое соблюдение равенства L=1 для того, чтобы трехкомпонентный катализатор смог полностью выполнить свое предназначение и сократить объем вредных выбросов до минимума.
        Датчик кислорода - он же лямбда-зонд - устанавливается в выхлопном коллекторе таким образом, чтобы выхлопные газы обтекали рабочую поверхность датчика. Материал его как правило циркониевый (используется керамический элемент на основе двуокиси циркония, покрытый платиной) - гальванический источник тока, меняющий напряжение в зависимости от температуры и наличия кислорода в окружающей среде. Конструкция его предполагает, что одна часть соединяется с наружним воздухом, а другая - с выхлопными газами внутри трубы. В зависимости от концентрации кислорода в выхлопных газах, на выходе датчика появляется сигнал. Уровень этого сигнала, для датчиков систем впрыска конца 80-х - начала 90-х годов, может быть низким (0,1...0,2В) или высоким (0,8...0,9В). Таким образом датчик кислорода - это своеобразный переключатель (триггер), сообщающий контроллеру впрыска о качественной концентрации кислорода в отработавших газах. Фронт сигнала между положениями "Больше" и "меньше" очень мал. Настолько мал, что его можно не рассматривать всерьез. Контроллер принимает сигнал с ЛЗ, сравнивает его с значением, прошитым в его памяти и, если сигнал отличается от оптимального для текущего режима, корректирует длительность впрыска топлива в ту или иную сторону. Таким образом осуществляется обратная связь с контроллером впрыска и точная подстройка режимов работы двигателя под текущую ситуацию с достижением максимальной экономии топлива и минимизацией вредных выбросов.
Двухпроводный лямбда-зонд        Лямбда-зонды бывают одно-, двух-, трех- и четырехпроводные. Однопроводные и двухпроводные датчики применялись в самых первых системах впрыска с обратной связью (лямбда-регулированием). Однопроводный датчик имеет только один провод, который является сигнальным. Земля этго датчика выведена на корпус и приходит на массу двигателя через резьбовое соединение. Двухпроводный датчик отличается от однопроводного наличием отдельного земляного провода сигнальной цепи. Недостатки таких зондов: рабочий диапазон температуры датчика начинается от 300 градусов. До достижения этой температуры датчик не работает и не выдает сигнала. Стало быть необходимо устанавливать этот датчик как можно ближе к цилиндрам двигателя, чтобы он подогревался и обтекался наиболее горячим потоком выхлопных газов. Процесс нагрева датчика затягивается и это вносит задержку в момент включения обратной связи в работу контроллера. Кроме того, использование самой трубы в качестве проводника сигнала (земля) требует нанесения на резьбу специальной токопроводящей смазки при установке датчика в выхлопной трубопровод и увеличивает вероятность сбоя (отсутствия контакта) в цепи обратной связи.
Трехпроводный лямбда-зонд         Указанных недостатков лишены трех- и четырехпроводные лямбда зонды. В трехпроводный ЛЗ добавлен специальный нагревательный элемент, который включен как правило всегда при работе двигателя и, тем самым, сокращает время выхода датчика на рабочую температуру. А так же позволяет устанавливать лямбда-зонд на удалении от выхлопного коллектора, рядом с катализатором. Однако остается один недостаток - токопроводящий выхлопной коллектор и необходимость в токопроводящей смазке. четырехпроводный лямбда-зонд Этого недостатка лишен четырехпроводный лямбда-зонд - у него все провода служат для своих целей - два на подогрев, а два - сигнальные. При этом вкручивать его можно так как заблагорассудится.
      Несколько слов о взаимозаменяемости датчиков. Лямбда-зонд с подогревом может устанавливаться вместо такого же, но без подогрева. При этом необходимо смонтировать на автомобиль цепь подогрева и подключить ее к цепи, запитываемой при включении зажигания. Самое выгодное - в параллель к цепи питания электробензонасоса. Не допускается обратная замена - установка однопроводного датчика вместо трех- и более- проводных. Работать не будет. Ну и конечно необходимо, чтобы резьба датчика совпадала с резьбой, нарезанной в штуцере.
Осциллограмма         Как понять насколько работоспособен датчик? Ввобще-то для этого потребуется осциллограф. Ну или специальный мотор-тестер, на дисплее которого можно наблюдать осциллограмму изменения сигнала на выходе ЛЗ. Наиболее интересными являются пороговые уровни сигналов высокого и низкого напряжения (со временем, при выходе датчика из строя, сигнал низкого уровня повышается (более 0,2В - криминал), а сигнал высокого уровня - снижается (менее 0,8В - криминал)), а также скорость изменения фронта переключения датчика из низкого в высокий уровень. Есть повод задуматься о предстоящей замене датчика, если длительность этого фронта превышает 300 мсек. Это усредненные данные. В реальной жизни для оценки состояния лямбда-зонда необходимо провести цикл измерений. Не имея под рукой мотор-тестера или осциллографа определить неисправность лямбда-зонда можно пользуясь бортовой системой диагностики, существующей в контроллере системы впрыска, которая фиксирует в своей памяти случаи, когда сигнал с ЛЗ выходил за определенные пределы. Фиксация неисправностей производится при помощи запоминания специальных кодов, которые могут быть считаны в тестовом режиме. О том, как это сделать описано здесь. Однако не всегда можно с уверенностью поставить четкий диагноз о неисправности лямбда-зонда пользуясь только бортовой системой диагностики. Об этом стоит помнить! Не поленитесь съездить на диагностику. Но в случае аналогичном этому можно с большой степенью уверенности утверждать, что лямбда-зонд вышел из строя и подлежит замене.
        На что менять? Самое лучшее - это менять датчик на такой, какой стоит в списке запчастей для Вашего автомобиля. В таком случае гарантия работоспособности системы после замены будет 100%. Но не всегда по финансовым соображениям выгодно гоняться за оригинальными каталожными датчиками. Ведь тот же Bosch выпускает лямбда-датчики и для других моделей. И они по принципу работы одинаковы, а внешне очень похожи. Ну и что, что каталожный номер будет стоять другой. При правильной установке и грамотном подборе можно съэкономить весьма кругленькую сумму, купив "жигулевский" датчик от фирмы Bosch за 10-20$ вместо точно такого же по сути, но фирменного за 100$ и работать он будет ничуть не хуже. Найти ЛЗ в магазине сейчас можно все чаще и чаще, а значит они будут дешеветь.

Для ничего не соображающих в данном вопросе можно сразу написать взаимозаменяемость датчиков кислорода:

· Вместо родного трехпроводного датчика BOSCH O 258 003 021, стоявшего на машине я поставил без каких либо проблем четырехпроводный "жигулевский" BOSCH O 258 005 133.

Итак: Вы походили по магазинам и купили заветный кусочек металла с проводами...
Внимание: Кислородный датчик содержит очень хрупкие керамические ячейки. Во избежание повреждения новый ЛЗ не следует ронять, стучать по нему...

Порядок замены ЛЗ таков:

Отсоединить кабель ЛЗ от электропроводки.
Снять старый ЛЗ используя подходящий ключ. Лучше если это будет высокая головка или накидной - так вероятность повредить грани приржавленного ЛЗ будет меньше, но у меня нормально открутился на работающем моторе накидным ключом. Снимать датчик стоит при работающем двигателе. Т.е. пока трубопровод и датчик горячий. В противном случае есть вероятность отломать датчик или сорвать резьбу, т.к. металл сжимается и выворачивать очень трудно. Выкручивайте датчик до тех пор, пока из отверстия не пойдет дымок. Потом глушите машину и откручивайте совсем.
Отрезать аккуратно провода от старого ЛЗ и соединить с проводами нового, которые тоже придется отрезать от колодки. Схема соединения зависит от того - какой ЛЗ Вы купили. Но обычные цвета и предназначение проводов даны чуть выше, на картинках.
Следует иметь ввиду, что если штатный лямбда-зонд трехпроводный, то у него провода подписаны (см. на разъеме) "А" и "Б" - подогрев, "С" - сигнальный. Провода подогрева белого цвета (полярность не имеет значения), а сигнальный провод - черный.
Четвертый (незадействованный ранее) провод стоит вывести и надежно прикрутить к массе двигателя. Проверить также соединение двигателя с массой корпуса. Я прикрутил его под болт крепления главного тормозного цилиндра (в торце кронштейн) - мне так показалось удобнее.
Вкрутить новый ЛЗ. Если он четырехпроводный, то токопроводящая смазка не нужна. Достаточно графитовой - для смазки резьбовых соединений.
Соединение проводов не стоит осуществлять скруткой проводов - этот вариант ненадежен и долго не проживет. Самое лучшее - это спаять все положенные провода и хорошенько заизолировать. Паять провода стоит до того, как ЛЗ установлен в трубе, т.е. на столе.
После замены рекомендую обнулить память контроллера путем снимания на несколько секунд (-)клеммы с аккумулятора. Только подумайте предварительно - не отключатся ли у вас какие нибудь электроприборы типа магнитол, CD-чейнджеров и пр. и не встанут ли они после этого на код. Это важно.

Удачных Вам покупок.

Отправлено: Профессор

Лямбда-зонд (датчик кислорода).

Методы его проверки.

BOSCH

Техническая информация. Генеральный метод проверки датчика кислорода.

Здесь приведены несколько быстрых и доступных процедур, которые могут помочь Вам проверить большинство из датчиков кислорода разных типов. Самое лучшее время для этого – очередное ТО.

Следующие симптомы указывают на неисправность датчика кислорода:

· Рывки, дергание и (или) неровная работа двигателя.

· Преждевременный выход из строя катализатора.

· «A propane enrichment device» - что-то типа устройства для обогащения горючей смеси. ( - это банальный балончик с газом ПРОПАН, который и запускается во впускной коллектор для обогащения смеси. Прим. Колобок(с))

· Разъем-переходник для подключения датчика кислорода.

· Специальную инструкцию завода-изготовителя автомобиля.

Для большинства двигателей диагностика займет не более 10 минут времени.

1. Проверьте основные параметры двигателя по инструкции производителя. Проверьте опережение зажигания, целостность электрических цепей, напряжение в бортовой сети, работу системы впрыска и отсутствие внешних механических повреждений.
2. Увеличьте долю бензина в смеси следующим способом:

· Отсоедините датчик кислорода от колодки и подключите к вольтметру.

· Искусственно увеличьте содержание бензина в горючей смеси с помощью устройства для обогащения горючей смеси таким образом, чтобы обороты двигателя упали на 200 об/мин. Или, если Вы имеете автомобиль с электронным впрыском, вы можете вытащить, а потом вставить, вакуумную трубку из регулятора давления топлива в магистрали.

· Если вольтметр быстро покажет напряжение в 0.9 В, то датчик кислорода работает правильно. Но если вольтметр реагирует медленно или если уровень сигнала остановился на позиции 0.8 В, то датчик подлежит замене.
3. Проведите тест на бедную смесь. Для этого:

· Сымитируйте подсос воздуха через, например, вакуумную трубку.

· Если показания вольтметра быстро ( менее чем за 1 сек.) упадут ниже 0.2 В, то кислородный датчик правильно реагирует на обеднение смеси. Если скорость изменения сигнала низкая или уровень остается выше 0.2 В, датчик подлежит замене.
4. Проведите тест динамических режимов. Для этого:

· Подсоедините снова кислородный датчик к разъему системы впрыска.

· Подсоедините параллельно разъему вольтметр.

· Восстановите нормальную работу системы впрыска

· Установите обороты двигателя в пределах 1500.

· Показания вольтметра должны плавать вокруг 0.5 В. Если это не так – датчик кислорода подлежит замене.

Что следует предпринять:
Если в процессе диагностики были выявлены случаи возникновения проблем с кислородным датчиком, или какой либо из тестов указывает на его неисправность, не откладывайте решение этой проблемы в долгий ящик. Это чревато выходом из строя катализатора.

Помните также, что правильная работа датчика кислорода возможна только при достижении им рабочей температуры в 350oC . Это следует учитывать при проведении испытаний. Таким образом, обратная связь в системах впрыска начинает работать не ранее чем через 2.5 минуты после холодного старта двигателя (может быть сокращено для некоторых типов датчиков с мощным подогревом).

Другой метод проверки:
Подсоедините переходник и запустите двигатель на частоте 2000 об/мин. Для того, чтобы датчик кислорода оставался горячим в течение всего цикла измерений. Не отсоединяйте колодку датчика во избежание нарушения полного цикла обратной связи в системе впрыска топлива. Подсоедините осциллограф к сигнальному проводу датчика кислорода. Будьте внимательны , имеются датчики с подогревом (трех или четырехпроводные). В этом случае подключаться надо к сигнальному проводу. Осциллограф покажет вам осциллограммы работы вашего датчика и даст представление о уровнях сигналов в сигнальной цепи.
До проведения измерений проверьте масштаб, проставленный на измерительном инструменте. Он должен быть правильным.
Правильно работающий датчик кислорода покажет вам сигнал, изменяющийся в пределах от 0.2В до 0.9В в зависимости от содержания кислорода в потоке выхлопных газов. Установите горизонтальную развертку на осциллографе таким образом, чтобы можно было отличить промежуток времени в 300 мСек. Если время переключения сигнала превышает 300 мсек, датчик должен быть заменен. Очень важно, чтобы датчик в момент измерения вышел на свою рабочую температуру (350-800оС), в противном случае измерения окажутся неадекватными.
В заключение хочется сказать, что без именно быстрой реакции датчика кислорода управляющее устройство впрыска не может точно дозировать подачу топлива в двигатель. Медленный датчик приводит к загрязнению окружающей среды и сокращению пробега между техническим обслуживанием.
Следует также придерживаться рекомендаций завода-изготовителя по интервалам замены датчика кислорода в вашем авто.
В случае возникновения затруднений при замене датчика кислорода используйте следующий инструмент фирмы BOSCH:
OTC 7189 Oxygen Sensor Wrench или
Snap-On 56150 Oxygen Sensor Wrench (Crowfoot type).

P.S. Позволю себе маленький комментарий.
Данный текст является переводом официальной бумаги. Написана эта бумага для работников автосервисов, обладающих необходимым оборудованием и знаниями. Если Вы не уверены в том, что поняли о чем идет речь и для чего это нужно - не стоит пытаться воспроизвести тесты не имея под рукой соответствующего оборудования.

Отправлено: Профессор

Вот так погибают Лямбда-зонды :

Вопрос:
Каковы симптомы выхода из строя лямбда-зонда (датчика кислорода) на Мотронике 4.1 или 1.5?

Всем привет!
Может кому будет это интересно. Скорее всего всем…

Так вот, ежели кто не знает, то Лямбда-зонд (он же датчик кислорода, он же кислородный датчик) присутствует в составе практически всех современных систем впрыска. Располагается он в выпускном коллекторе, или непосредственно у выхлопного коллектора, или в приемной трубе («штанах»), или перед катализатором. В разных моделях – по-разному. Датчик этот, в зависимости от концентрации кислорода в отработавших газах, способен вырабатывать выходное напряжение низкого (0,1-0,2В) или высокого (0,8-0,9В) уровня. При этом фронт изменения уровня этого сигнала должен быть довольно крутой, время изменения не более 300 мсек.

Роль этого датчика оказалась не такая уж и маленькая. Я думал меньше. Для примера: Опель-Омега 2.0i, двигатель C20NE, системы впрыска Мотроник ML4.1 и 1.5. Впрыск строит свою работу по следующим основным сигналам – расходомер воздуха, датчик оборотов двигателя, датчик температуры двигателя, датчик температуры всасываемого воздуха и Лямбда-зонд. Нет, конечно, есть еще парочка устройств: датчик-концевик дроссельной заслонки (он показывает только крайние режимы «ХХ» и «Кик-даун») и фишка октан-корректора, но это чисто механические устройства, сломать которые очень сложно, а проверить очень легко.

Так вот, я на собственном опыте убедился, что неисправный ЛЗ запросто делает работу нормального мотора, с исправными остальными узлами, практически невозможной. Но обо всем по порядку...

Я разделил процесс «умирания» ЛЗ на две стадии…
1. «Первая» - при этом фронт изменения сигнала с ЛЗ увеличивается, увеличивается время его реакции на нажатие педали газа. Машина перестает остро отзываться на первое прикосновение к педели, а при выкруте мотора «повыше» загорается предательская желтая лампочка «CHECK ENGINE». При сбросе газа лампочка гаснет. Машина едет, но ускорение возникает с запаздыванием. Система диагностики выдает ошибку «Низкий уровень сигнала с ЛЗ». Чуть-чуть вырастает расход топлива. Во всем остальном машина ведет себя вполне нормально. Никаких изменений в работе ХХ. Стадия эта может продолжаться довольно долго. Я ездил примерно год. Ездил и размышлял – что будет дальше? А дальше…

2. Пришла «вторая» стадия. Однажды днем я почувствовал, что в поведении машины что-то не так… Я всегда это чувствую, потому что за все время, пока я езжу на этой машине, я привык к постоянству ее поведения. Она всегда ведет себя ровно. Точнее почти всегда. Считаю это достоинством немецких производителей. (Помню, что я сразу почувствовал, когда у меня вдруг стало подклинивать тормозной суппорт переднего колеса - старого образца кстати. Разгон машины сразу изменился... Машина стала тупой, отказалась катится по ровной дороге и я сразу полез искать неисправность). Так и тут. Внезапно я понял, что она не едет. Не едет так, как всегда. Я жму на педаль так же, как и обычно, но ни в какую. И это после недолгой стоянки. Меня это очень озадачило. Более того, через какое-то время я понял, что не могу продолжать движение, потому что она не едет совсем. Я остановился. Мотор бился в конвульсиях. Я заглушил его, проверил состояние свечей, проводов, расходомер. Все в полном порядке. Снова завел, – работает! Почесал в голове и поехал. Проехал немного, снова не едет. Глушить не стал, открыл капот и стал проверять качество соединения всех колодок электропроводки, хотя был уверен в них. Обратил внимание, что при повороте дроссельной заслонки мотор никак не реагирует на это. Обороты не растут, более того, раздаются хлопки во впускной коллектор!!!! Ничего себе… Самые мрачные предчувствия прогара одного из клапанов привели в уныние. Вдобавок из-под машины поползла ужасная вонь чего-то горящего. От нечего делать, я принялся тупо давить дроссельную заслонку и … о чудо! Машина что называется «просралась» (извините за выражение). Ушло на это минут 10. ХХ стабилизировался и появилась реакция на педаль газа. Доехал до места назначения. Потом долго размышлял. Ну нечему там особенно ломаться. Все проверяемо и легко доступно. Бензин поступает нормально. Все сводилось к этому самому ЛЗ. С тех пор работа машины изменилась: заводилась отлично, работала холодная ровно, но… после 5-7 минут прогрева работа мотора явно меняется и он начинает давиться. На педаль газа реакции нет. Все указывает на то, что согласно программе, заложенной в контроллер в этот момент заканчивается время, отпущенное контроллером зонду для прогрева и ЛЗ подключается к работе в системе. Но подключается-то неисправный ЛЗ. И поэтому начинается… Лихорадит двигатель минут 5-10. В это время он давится, трясется и чихает во впускной коллектор. Все признаки переобедненной смеси. При этом дико начинает гореть несгоревшее топливо в катализаторе и поднимается вонь. Прикол заключается в том, что за это время можно выехать со двора и доехать до ближайшего светофора. А там встать и стоять, пытаясь стронуться с места под дружные неодобрительные гудки задних водителей. Заканчивается все это внезапно, минут через 5-10. Я так понимаю, что за это время ЛЗ все таки успевает нагреться от выхлопных газов и что-то начинает выдавать. Пробовал ли я отключать ЛЗ? Пробовал. Тем более, что это не проблема – разъем находится прямо над двигателем. Да! Двигатель при этом оживает. Работает ровно, на педаль газа реагирует, но едет очень неохотно. Разгоняется просто никак. Минут через 5-7 после пуска – загорается желтая лампочка и уже никогда не гаснет до выключения мотора. Это и понятно. Сначала тайм-аут на нагрев, потом нет сигнала, переход на аварийный режим и дальнейшая об этом сигнализация. Расход топлива при этом оценить не смог – долго так ездить неприятно. Вывод – этот режим только для того, чтобы доехать до сервиса. Постоянно так ездить – просто мучение. Да! И еще! Я пробовал измерять уровень сигнала с провода «С» ЛЗ (он сигнальный) вольтметром – он показывает не больше 0.2В сколько на педаль не дави. Впрочем, за точность подобных измерений я не ручаюсь, потому что по-хорошему для этого нужен осциллограф.
Честно говоря, я уже давно готовился к подобным явлениям, поэтому купил на разборке б/у штаны с вставленным в них ЛЗ. Решил т.с. с'экономить. Сколько ушло времени на замену штанов в воскресенье – об этом отдельный разговор (кому интересно расскажу), но, потратив это время в гараже, я с удовлетворением отметил, что ремонт не прошел зря. Нормальная работа двигателя возобновилась. Теперь он как прежде работает как часики, но… при выкруте двигателя я опять вижу временно загорающуюся желтую лампочку…