Проверяем самостоятельно лямбда-зонд. Методика диагностики.

Признаки неисправности лямбда зонда, как проверить своими руками с помощью вольтметра, мультиметра, осциллографа, мотор-тестера, причины выхода из строя, период замены

Какие бывают кислородные датчики

Они разделяются на три типа:

  • Без подогрева;
  • С подогревом;
  • Широкополосные.

В зависимости от типа и конструкции они бывают с одним или пятью проводами. Именно этот параметр для нас сегодня важен. По нему мы сможем диагностировать неисправности лямбда-зонда. Давайте рассмотрим этот параметр ближе.

Разновидности лямбда-зондов с одним и двумя проводамиРазновидности лямбда-зондов с одним и двумя проводами

Разновидности лямбда-зондов с одним и двумя проводами

  • Кислородный датчик с одним проводом черного цвета – это сигнальный провод. Это самая простая «лямбда».
  • С двумя проводами. Черный – сигнал, Серый или белый – масса.
  • Три провода. Черный сигнал. Два белых отвечают за нагревательный элемент.
  • Четыре провода. Черный сигнал. Белые провода – нагревательный элемент, серый – масса. В некоторых случаях белый провод – питание нагревателя, коричневый – «земля» нагревательного элемента.
  • С пятью проводами. Желтый – Минус нагревательного элемента. Синий – плюсовой провод нагревательного элемента. Белый – сигнал тока накачки кислорода в камеру. Серый – сигнал измерительной ячейки. Два черных – «земля» сигнального провода накачки и измерительной ячейки.
Трех и четырех проводные датчики лямбда-зонды с подогревомТрех и четырех проводные датчики лямбда-зонды с подогревом

Трех и четырех проводные датчики лямбда-зонды с подогревом

Вдаваться в подробности, как работает лямбда-зонд не буду. Это тема отдельной статьи. Сегодня научимся «прозванивать» каждый из видов кислородных датчиков.

Тестер для проверки лямбда-зонда своими руками

Схема тестера для проверки лямбда зонда довольно проста, ее сердце микросхема-генератор LM3914, которая может работать в 2х режимах, бегущая полоса или бегущая точка. на входе стоит делитель который настроен на входное напряжение 0-1 V, каждый светодиод 0,1 V. Чего как раз достаточно практически для всех типов зондов, обычно диапазон лямбда зондов 0-0,9 V.

Схема тестера для проверки кислородного датчика

Настройка заключается в подстройке делителя напряжения на входе тестера, подстроечным резистором. Для этого нужен регулируемый блок питания и мультиметр. Необходимо выставить напряжение 0,5 V на блоке питания и добиться загорания 5 и 6 светодиодов. т.е. средина светодиодной линейки, далее поднимаем напряжение до 0,9 V и смотрим чтоб горел предпоследний светодиод. На этом настройка окончена.
Все собрано на печатной плате размером 31 х 27 мм. светодиоды подключены проводами. Питается устройство от 3х батареек типа ААА.

Печатная плата
Печатный монтаж тестера кислородного датчика

Что касается корпуса, здесь на усмотрение. Кто что придумает, так он и будет выглядеть.

Конечно же есть и другие варианты схем такого тестера, собраны они также на микросхеме-генераторе LM3914:

Схема тестера для диагностики лямбда-зонда

Схема тестера для проверки кислородных датчиков

Если внимательно присмотреться к схеме каждого варианта, можно найти небольшие различия включения микросхемы, здесь выбирать только Вам!

Назначение и принцип работы

Лямбда зонд – это устройство, предназначенное для контроля состава выхлопных газов. С помощью него определяется объем кислорода, оставшийся после сгорания топлива, а полученные данные по сигнальным проводам передаются на ЭБУ автомобиля. Для чего это нужно?

Дело в том, что работа систем выпуска отработанных газов и топливной тесно взаимосвязаны.

Связующим звеном в этой цепи является электронный блок управления, который не только получает данные от датчика кислорода в виде электрических импульсов, но и передает на его сигнальный вывод опорное напряжение 0.45 вольт (это важно).

ЭБУ, получая данные от датчика кислорода, корректирует, в зависимости от режимов работы двигателя (на холодную, в прогретом состоянии, под нагрузкой и без нее, и т.д.), качество топливовоздушной смеси поступающей в цилиндры двигателя, которая может быть обогащённой, бедной, обедненной и т.д. Корректировка происходит за счет изменения времени открытия топливных форсунок.

Правильное соотношение топлива и воздуха для определенных условий работы двигателя, при которых горючая смесь сгорает полностью, называется стехиометрической топливовоздушной смесью.

Также существует такое понятие как коэффициент избытка воздуха или уровень лямбда.

В идеальных условиях, когда все пропорции топлива и воздуха соблюдены правильно (14,7 частей воздуха и 1 часть топлива) этот коэффициент равен 1.

Если смесь обедненная (15:1 и выше), то уровень лямбда будет больше 1, если обогащенная (ниже 14:1), меньше.

Представим, что лямбда зонд неисправен и передает ошибочные данные на ЭБУ. В результате для разных режимов работы двигателя будет формироваться неправильная топливовоздушная смесь, а это минимум большой расход топлива и потеря мощности.

Дальше идет экологическая составляющая, без которой на современных автомобилях никуда, речь идет про каталитический нейтрализатор.

При сгорании топлива образуется ряд токсических компонентов, увеличенное количество которых в выхлопных газах негативно влияет на эффективность работы катализатора.

К основным токсическим веществам можно отнести:

  1. Несгоревшие углеводороды — CH;
  2. Угарный газ и окись кислорода — CO;
  3. Окись азота – Noх.

Ошибки в работе лямбда зонда, и как следствие, неправильное сгорание топлива, приводит к увеличению содержания вредных веществ в выхлопных газах, а с таким количеством катализатор уже не в состоянии справиться.

Существует такое понятие, как «медленный датчик», это когда время его срабатывания превышает 120 мСек и по этой причине ЭБУ не успевает подготовить правильную топливную смесь, отсюда и повышенная токсичность отработанных газов. Но об этом ниже.

Получается, что лямбда зонд является важным устройством, от работы которого зависит насколько правильно будет формироваться стехиометрический состав топливовоздушной смеси при тех или иных режимах работы силового агрегата.

Когда он исправен погрешность в формировании стехиометрического состава равна ±1% и это очень важно, а когда нет, эта цифра увеличивается.

Что такое лямбда зонд, принцип действия и его виды

Итак, датчик воздуха – это небольшое устройство, которое установлено в выпускном коллекторе любого современного автомобиля и служит для оценки концентрации остаточного кислорода в отработавших газах. Благодаря показаниям этого устройства компьютерный блок вашего автомобиля получает данные на основе которых производит приготовление горючей смеси. Лямбда зонд учитывает остаточную концентрацию кислорода в сгоревшем топливе и подает сигнал на электронику о том, что вновь поступающую горючую смесь нужно либо обогатить, либо обеднить воздухом. Разумеется то, что при любой неисправности лямбда зонда может пострадать работоспособность двигателя машины.

Помни! Для сгорания 1 кг. смеси топлива и воздуха, необходимо затратить около 15-ти кг. кислорода.

Датчик с одним или двумя проводами

Принцип их работы одинаковый, разница только в количестве проводов. У первого, черный – это сигнальный, а масса является корпусом лямбды. У второго, черный – сигнал, серый – масса. Поэтому, проверка у них одинаковая, отличается только куда подключат щупы мультиметра.

Проверяем опорное напряжение

За него отвечает черный провод. Сдвигаем немного изоляцию на «фишке» со стороны датчик, чтобы добраться до проводов и видеть их цвета.

Важно! Цветовая маркировка проводов со стороны ЭБУ может отличаться. То есть, если от датчика идет серый проводок, то после «фишки» на блок управления он может стать желтым.

Вставляем в разъем черного провода плюсовой вывод мультиметра. Если датчик с одним проводом, то минус прибора подключаем к минусовой клемме аккумулятора. Если два проводка идут от лямбды, то минусовый щуп вставляем в разъем серого провода.

Проверяем работоспособность двухпроводного лямбда-датчика мультиметромПроверяем работоспособность двухпроводного лямбда-датчика мультиметром

Проверяем работоспособность двухпроводного лямбда-датчика мультиметром

Переводим режим мультиметра в измерение постоянного напряжения в пределах «20 В». Включаем зажигание автомобиля, но не заводим двигатель. На приборе должно быть значение «0,45 В». Это нормальное показание, опорное напряжение в норме.

Если оно отсутствует или сильно занижено, значит, блок управления двигателем не выдает необходимого опорного напряжения на лямбда-датчик. Он правильно работать не будет. Нужно искать проблему в ЭБУ мотора.

В случае двухпроводной лямбды может отсутствовать «земля» на сером проводе. Возможен обрыв на нем или блок управления не «присылает» минус – проблемы в электронике блока. Чтобы в этом убедиться, можно минусовый щуп мультиметра подключить к «минусу» аккумулятора. Если на приборе покажутся заветные «0,45 В», значит нет «массы» в ЭБУ.

Проверяем работоспособность активного элемента лямбда-зонда

Щупы прибора оставляем в таком же положении. Заводим мотор автомобиля, даем ему немного прогреться. Показания мультиметра должны изменяться приблизительно в течение 1 секунды от 0,1 до 0,9 В. Если они неизменные, то датчик неисправен.

Показания прибора при работающем двигателе не меняются, значит лямбда не работаетПоказания прибора при работающем двигателе не меняются, значит лямбда не работает

Показания прибора при работающем двигателе не меняются, значит лямбда не работает

Чтобы сильнее убедиться в работоспособности лямбды, можно снять с ресивера вакуумный шланг, то есть увеличить количество воздуха во впускном коллекторе после ДМРВ (датчика массового расхода воздуха), тем самым обеднить смесь. Показания мультиметра должны измениться, то есть, границы амплитуды изменения напряжения поменяются.

Типы устройств

Циркониевые датчики кислорода (титановые мы упускаем) бывают двух типов — пороговые и широкополосные.

Последние типы устройств обычными методами проверить непросто, так как они сложные в устройстве, устанавливаются на последние модели автомобилей.  Схема подключения показана ниже.

Более подробно что такое лямбда зонд, эволюция его развития, какие типы бывают читайте здесь https://autotopik.ru/obuchenie/918-lyambda-zond.html, в данном материале останавливаться на этом мы не будем.

А не поломан ли датчик?

Лучшим временем для проверки всех систем работоспособности автомобиля будет ближайший техосмотр. Однако бывают ситуации, когда возникает необходимость узнать причины плохой работы датчика кислорода ранее. Как проверить лямбда зонд самостоятельно?

Параметры, по которым происходит сверка:

  • напряжение в цепи подогрева;
  • «опорное» напряжение;
  • исправность нагревателя в датчике;
  • сигнал лямбды.

Это значит, что полностью оценить работу лямбда-зонда не составит большого труда.

Различия и взаимозаменяемость титановой и циркониевой лямбды

Это касается различий титановой и циркониевой лямбды. Работа их основана на разных принципах. Циркониевая генерирует ЭДС при обнаружении остаточного кислорода в выхлопных газах.

Титановая лямбда изменяет свое сопротивление при обнаружении остаточного кислорода в выхлопных газах. В соответствии с этим включение их в бортовую сеть различное.

Подключение циркония через разъем, в котором два пина — подогрев, один пин — сигнал (напряжение в вольтах от 0,1 в до 0,9В в зависимости от количества кислорода в выхлопных газах) и один пин — масса лямбды.

Подключение титана через разъем, в котором два пина — подогрев, один пин — сигнал лямбды (напряжение в вольтах от 0,1 в до 0,9В, которое меняется в зависимости от изменения сопротивления лямды от количества кислорода в выхлопных газах) и один пин это опорное напряжение +1В, которое подается на лямбду от ЭБУ. Выходной сигнал лямбды, что циркониевой, что титановой — всегда напряжение, которое сравнивается в ЭБУ с опорным напряжением, на компараторе, равным 0,45В.

ВЫВОД: Замен титановой лямбды на циркониевую возможен без применения всяких дополнительных электронных устройств. В этом случае надо использовать трех проводную циркониевую лямбду.

Возможно использовать четырех проводную лямбду, но при этом надо проверить прозванивается ли массовый провод на массу лямбды, если прозванивается, его можно обрезать, если не звониться, то подключаем его на массу автомобиля.

Перед тем, как проверить “лямбду” приборами, производим визуальный осмотр.

Прежде всего необходимо произвести визуальный осмотр. Обратите внимание на разъемы подключения датчика, на целостность проводов и самого датчика кислорода.

Недопустимо наличие:

  • Сажи. Это, как правило, свидетельствует о проблемах с нагревателем “лямбды”, а также о том, что топливная смесь переобогащенная. В результате, в таком состоянии кислородный датчик засоряется сажей, его реакция ухудшается, проще говоря, он начинает “врать и глючить”;
  • Блестящих отложений. Наличие таких отложений явный признак повышенного содержания свинца в топливе. Свинец повреждает сам зонд, а также катализатор, “лечится” полной заменой “лямбды”;
  • Отложений белого или пепельного цвета. Такой налет чаще всего говорит о неправильном применении присадок в топливо или моторного масла, которое не соответствует типу данного мотора. Датчик с таким налетом подлежит замене.

Признаки неисправности

Признаки неисправности лямбда зонда могут быть следующие:

  1. Повышается расход топлива;
  2. «Плавают» обороты мотора на холостых;
  3. Сбои в работе катализатора, сильное нехарактерное нагревание устройства, потрескивание после остановки, повышенный уровень токсичности в выхлопных газах (резкий неприятный запах);
  4. Появление «СНЕСК ЕNGINЕ» на панели приборов.

Если не работает лямбда зонд как ведет себя машина?

  1. Неустойчиво работает двигатель;
  2. Пропала динамика набора скорости, ощущаются рывки автомобиля.

К сожалению, данные признаки могут указывать и на другие проблемы. Но проверку рекомендуют начинать именно с датчика кислорода хотя бы с его внешнего осмотра.

Развернутую информацию по этой теме можно получить здесь https://autotopik.ru/remont/923-priznaki-neispravnostey-lyambda-zonda.html.

Проверка лямбда-зонд с помощью диагностического устройства

В большинстве случае ДВС сам подсказывает есть ли неисправности в работе датчиков. Самым быстрым и эффективным способом диагностики в таком случае будет подключение ODBII сканера.

Из доступных на рынке вариантов рекомендуем обратить внимание на модель корейского производства Scan Tool Pro Black Edition.

ScanToolPro

Данное устройство относится к бюджетному сегменту, но в отличие от китайских аналогов на 8-битном чипе, имеет 32-битную базу, что позволяет осуществлять диагностику не только двигателя, но и других систем автомобиля (коробку передач, трансмиссию, ABS, ESP, систему кондиционирования и т.д.).

Сканер достаточно прост в использовании, имеет широкий функционал и совместим с большинством автомобилей начиная с 1993 года выпуска.

Если все плохо, то в ЭБУ будет выдавать следующие ошибки – это P0131, P0134, P0171. Более подробно о них в видео ниже.

Также будет загораться лампочка «проверьте двигатель», но здесь точно установить причину можно только при помощи диагностики. Чек загорается и в случае других проблем.

Что делать при обнаружении поломки

При показаниях тестера 0,4-0,5 и отсутствии реакции на изменение положения педали акселератора следует заменить кислородный датчик.  Если напряжение и вовсе отсутствует – проверьте визуально и прозвоните идущие к зонду провода.

Лямбда-зонд можно сравнить с первой скрипкой оркестра – его состояние серьёзно отражается на поведении двигателя  и машины в целом. Деталь эта весьма капризная, а в силу применения не совсем качественного горючего не замедлит себя ждать с поломкой, одним из неприятных последствий которой станет резкое увеличение токсичности отработанных газов.

  • Автор: Константин Костин
  • Распечатать
В свободное время много читаю, занимаюсь страйкболом (командная военно-спотривная игра) и любительской радиосвязью. Много профессиональных связей. Мои сильные стороны: коммуникабельность, выносливость, ответственность.
Оцените статью:

(3 голоса, среднее: 2.7 из 5)

Видео «Установка механической обманки лямбда-зонда»

Канал «Замена масла и другие виды ТО» рассказал о самостоятельной установке механического корректора кислородного датчика.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...