Распродажа % Гараж В избранном 0
В корзине 0 товаров
Санкт-Петербург . Изменить. (5)
Выберите Город
8-800-775-75-56
с 9:00 до 21:00 ежедневно
Ваш город:
Полная версия сайта
Личный кабинет
Информация
Каталог

Устройство и принцип работы кислородного датчика (лямбда-зонда)

25.08.2021

Кислородный датчик (часто называется еще лямбда-зонд) используется для контроля объема кислорода в отработанном газе в выпускной системе, оставшемся в двигателе автомобиля. Он располагается около катализатора, на основе получаемой датчиком информации ЭБУ двигателя корректирует пропорции смеси до необходимого состояния.

15.jpg

Датчик кислорода. Основное назначение и область использования

Для рядного двигателя машины устанавливаются два таких сигнальных датчика. Один ставится перед катализатором, второй – после него. Конструктивно они ничем не отличаются, но выполняют разные задачи.

Верхний сенсор определяет объем кислорода, остающегося в отработанной газовой смеси. Сигнал зонда показывает силовому агрегату, какой тип смеси используется в данный момент (богатая, бедная или стехиометрическая). В зависимости от получаемой информации с зонда и требований к рабочему режиму ЭБ корректирует количество топлива, которое поступает в цилиндры. Надо отметить, что сигналы этого датчика игнорируются в момент, когда двигатель прогревается, то есть корректировать смесь не нужно.

Нижний сенсор, устанавливаемый после катализатора, применяется для контроля исправности нейтрализатора и дополнительной коррекции состава газа.

Конструктивное решение, принципы работы

16.jpg

Для транспортных средств используются сенсоры разных типов, но наиболее распространены устройства на основе диоксида циркония. Конструкция такого зонда включает в себя следующие конструктивные элементы:

  • наружный защитный корпус;
  • металлический кожух с перфорацией для забора отработанного газа;
  • твердый электролит, который размещается между рабочими электродами;
  • нагревательный элемент, необходимый для поддержки определенной температуры зонда и вывода его на рабочие значения (необходима температура в +300 градусов);
  • внутренний электролит, контактирующий с атмосферным воздухом;
  • наружный электролит, контактирующий с массой выхлопных газов.

Электроды устройства покрываются тонким слоем платины. Напыление выполняет функцию создания разницы потенциалов, так как платина чувствительна к кислороду. При нагреве активируется движение ионов воздуха, возникающее напряжение имеет параметры, зависящие от количества кислорода в отработанном газе. Чем выше концентрация кислорода, тем ниже возникающее напряжение. Датчик работает в диапазоне 100-900 мВ, получаемый сигнал синусоидальный. Показатели датчика разделяются на три области:

  • бедная смесь – диапазон 100-450 мВ;
  • богатая смесь – 450-900 мВ;
  • стехиометрический состав – 450 мВ.

Показания считываются автоматически, при поступлении на электронный блок двигателя происходит коррекция в ту или иную сторону.

Рабочий ресурс. Какие неисправности встречаются чаще всего

Кислородный сенсор в процессе эксплуатации подвергается усиленному износу, что связано с условиями его использования и постоянным воздействием отработанных газов. Рекомендуется менять зонды при достижении определенного значения пробега, например, для циркониевых устройств делать это надо уже через 70-130 тыс. км пробега.

Для контроля работы зондов используется система бортовой диагностики OBD-II. То есть при любой ошибке на приборной панели загорается индикатор Check Engine, показывающий о неисправности. Определить, что именно стали причиной включения индикатора, можно при помощи специального автомобильного сканера. В каталоге интернет-магазина «Движком» сегодня можно подобрать специальное диагностическое оборудование и тестеры, при помощи которых можно самостоятельно контролировать исправность отдельных систем. Но при окончании рабочего ресурса и выявлении неисправности датчик придется заменить.

Определить нормальное функционирование зонда несложно, на экране появляется правильная синусоида, которая говорит о частоте переключений от 8 за 10 секунд. При нарушениях или полном выходе из строя форма сигнала будет отличной от установленной эталонной, число откликов замедляется.

К основным видам неисправностей относятся:

  • естественный износ;
  • загрязнение отдельных элементов;
  • обрывы электроцепи, неисправность нагревательного элемента.

Причины – залив топлива низкого качества, перегрев, использование неподходящих присадок или попадание в зону контроля постоянных частиц, например, чистящих средств или масла. Чаще всего специалистами определяются следующие причины:

  • топливо несоответствующего качества вызывает отложение на датчике слоя свинца, снижающего чувствительность, зонд достаточно быстро выходит из строя и восстановлению не подлежит;

  • механические поломки в виде повреждений корпуса или обмотки, ремонту не подлежит;

  • нарушение работы топливной системы, подача чрезмерного количества топливной смеси в форсунки, где она не сгорает полностью, вызывает накопления сажи, которую можно убрать вручную, но при постоянном накоплении отложений датчик придется быстро менять.

Признаками неисправности лямбда-зонда являются:

  • на панели начинает мигать индикатор неисправности двигательной системы;
  • мощность падает, отклик на нажатие педали газа слабый;
  • работа на холостых оборотах неровная;
  • периодически наблюдается резкое повышение количества оборотов с отключением силового агрегата;
  • топливо не сгорает полностью;
  • наблюдается замедление сигналов от датчика, в работе электронных блоков есть перебои;
  • двигатель работает рывками, появляются посторонние звуки;
  • состав выхлопных газов меняется, становится более токсичным;
  • расход топлива резко возрастает.

Правильная эксплуатация автомобиля и своевременное техобслуживание помогут избежать преждевременного выхода датчика из строя. Если все узлы будут поддерживаться в хорошем состоянии, рабочий ресурс лямбда-зонда можно продлить, избегая необходимости его частой замены.

Можно ли отремонтировать датчик, чтобы сэкономить на покупке? Большинство специалистов не рекомендуют это делать, так как восстановить полную функциональность в большинстве случаев не получится. Не советуют также ставить датчики б/у после полного обслуживания, так как они могут стать причиной серьезных проблем с двигателем. Альтернативой покупке оригинального датчика от официального производителя может стать универсальный. Сегодня многие компании-изготовители запчастей выпускают зонды, подходящие к разным маркам авто и допускаемые к установке официальными брендами. Стоимость их ниже, функциональность остается прежней. Но перед покупкой надо уточнить, можно ли использовать такой универсальный датчик или лучше не экономить и сразу купить зонд нужного бренда.

Виды датчиков

Для установки используются разные виды лямбда-зондов, среди которых:

  • циркониевые;
  • титановые;
  • широкополосные.

Циркониевые зонды

Чаще всего используют устройства на основе диоксида циркония с опорным напряжением 450 мВ. Такой датчик работает по принципу гальванического элемента с платиновым напылением и керамическим твердым электролитом. Пористые платиновые экраны пропускают ионы кислорода, что создает определенное напряжение. Но для такой модели необходим обязательный нагрев до температуры от +350 градусов. В противном случае зонд просто не будет работать. Поэтому конструкция предусматривает наличие подогревателя с изолятором из керамики.

17.jpg

Принцип работы устройства достаточно простой. Отработанный газ через перфорацию наконечника поступает в датчик, контактирует с атмосферным воздухом. При этом возникает разница потенциалов за счет передвижения ионов кислорода между платиновыми экранами. Возникает напряжение, уровень которого и показывает о количественном содержании кислорода в системе. Данную информацию считывает электронный блок управления, который подает команду на коррекцию объема топливной смеси, поступающей в двигатель. Идеальным состоянием является стехиометрической, то есть на уровне 450 мВ.

Циркониевые зонды разделяются на несколько разновидностей в зависимости от конструктивного исполнения:

  • однопроводные с одним сигнальным проводом, контакты осуществляются через корпус устройства (без нагрева);
  • двухпроводная модель с замеляющим и сигнальным проводами (без нагрева);
  • модели с нагревом – трех-, четырехпроводные устройства с заземляющими и управляющими проводами.
18.jpg

Титановые зонды

Визуально датчики этого типа напоминают циркониевые, но для изготовления основного рабочего элемента используется диоксид титана. В зависимости от количественных характеристик отработанных газов меняется значение сопротивления. При этом бедной смесь считается при показаниях 20 кОм, богатой – от 1 кОм. Эталонная атмосфера отсутствует, наличие нагревательного элемента обязательно, так как зонд для функционирования должен нагреваться до +700 градусов.

19.jpg

Конструкция достаточно сложная, чувствительная к температурным перепадам, стоимость подобного зонда высокая. По этим причинам серьезного распространения он не получил.

Широкополосные датчики

Такой тип устройства отличается от предыдущих наличием двух рабочих ячеек – насосной и измерительной. В измерительной камере поддерживается состав смеси λ=1 (рабочий диапазон 0,7-1,6), для чего используется специальная электронная система. Насосная камера контролирует содержание кислорода, например, при обедненной смеси она устраняет его излишки, при богатой – насыщается, для чего используется принцип диффузии. Датчик содержит нагревательный элемент, обеспечивающий поддержку рабочей температуры +600 градусов.

20.jpg

Несмотря на то, что циркониевые модели применяются чаще всего, наиболее эффективными являются широкополосные. Они не только определяют тип смеси, но и позволяют уточнить степень отклонения. Это делает работу зонда максимально точной и надежной. Кроме того, именно широкополосной датчик быстрее остальных реагирует на все изменения, что повышает эффективность работы силового агрегата.

Кислородный лямбда-зонд – один из важнейших элементов двигательной системы и контроля качества ее работы. Неисправность этого датчика может привести к преждевременному износу мотора, чрезмерному расходу топлива и другим поломкам. Поэтому за техническим состоянием зонда необходимо следить, проводить своевременную замену при окончании рабочего ресурса.


Комментарии (0)

Нет комментариев

Добавить комментарий

Количество для заказа позиции
должно быть кратно

Возможно вас заинтересует наше специальное предложение!
Для того, чтобы отправить ВИН-запрос вам необходимо зарегистрироваться или авторизоваться.
Регистрация

Нажимая на кнопку «Зарегистрироваться», вы подтверждаете свое согласие с условиями пользовательского соглашения

Или войдите с помощью

Нажимая на кнопку «Зарегистрироваться», вы подтверждаете свое согласия с условиями пользовательского соглашения

Или войдите с помощью
Вы успешно
зарегистрированы!

Мы выслали вам пароль на указанный электронный адрес. Изменить пароль или другие регистрационные данные вы можете в настройках личного кабинета

Или войдите с помощью
Восстановление пароля