Що за послуга?

Лямбда-зонд - датчик кисню, що встановлюється у випускному колекторі двигуна. Дозволяє оцінювати кількість вільного кисню, що залишився, у вихлопних газах. Сигнал цього датчика використовується для регулювання кількості палива, що подається. Для діагностики несправності цього елемента найкраще користуватися послугою "Комп'ютерна діагностика всіх систем". Не слід продовжувати експлуатацію автомобіля з несправним лямбда-зондом, тому це може призвести до виходу з ладу дорогих елеміентів, наприклад, каталітичного нейтралізатора.

Датчик складу паливно-повітряної суміші є невід'ємною частиною системи живлення двигуна автомобіля, яка дозволяє реально оцінювати кількість кисню, що залишився у вихлопних газах, і тим самим коригувати електронним блоком управління склад робочої суміші. При його несправній роботі необхідна повна заміна датчика лямбд зонд.

Основна функція датчика складу паливоповітряної суміші або лямбд зонда – визначення співвідношення повітря-палива у відпрацьованих газах та оцінка кількості вільного кисню у вихлопних газах. На основі його даних забезпечується найкраще очищення відпрацьованих газів, більш точне управління системою рециркуляції відпрацьованих газів і регулювання кількості палива, що впорскується, при повному навантаженні на двигун. При його несправності необхідна повна заміна датчика, тому що саме він дозволяє коригувати склад робочої суміші та забезпечувати нормальну працездатність системи керування автомобілем. Не рідко виходить із ладу датчик кисню. Потрібно викликати майстра, який перевірить, чи потрібна .

Тому при перших сигналах світлового індикатора припиніть експлуатацію автомобіля та відбуксируйте його у сервіс, перевірте стан вакуумних шлангів та герметичність вихлопної системи. - Це проста процедура, що виконується протягом півгодини. Для цього не потрібно розбирання двигуна та зняття захисту піддону картера, достатньо лише демонтувати колесо. Тож якщо приїхав фахівець, нехай

Майте на увазі

Несправний датчик складу паливоповітряної суміші може стати причиною некоректної роботи двигуна та порушень у переробці палива, погіршення паливної економічності та виходу з ладу каталітичного нейтралізатора.

• підтримувати у справному стані свій автомобіль та регулярно проводити його технічне обслуговування;
• заміна датчика лямбд зонд необхідна при першому загорянні світлового індикатора;
• відбуксируйте автомобіль у сервіс та перевірте стан датчика складу паливоповітряної суміші.

Звернімо нашу увагу на вихідну напругу датчика B1S1 на екрані сканера. Напруга коливається у районі 3.2-3.4 вольт.

Датчик здатний вимірювати дійсне співвідношення паливоповітряної суміші в широкому діапазоні (від бідної до багатої). Вихідна напруга датчика не показує багата/бідна, як це робить звичайний датчик кисню. Широкосмуговий датчик інформує блок управління про точне співвідношення паливо/повітря, ґрунтуючись на вмісті кисню у вихлопних газах.

Випробування датчика повинно проводитися разом із сканером. Проте існує ще пара способів діагностики. Вихідний сигнал це зміна напруги, а двунаправленное зміна струму (до 0.020 ампер.). Блок управління перетворює аналогову зміну струму на напругу.

Ця зміна напруги буде відображатися на екрані сканера.

На сканері напруга датчика 3.29 вольта із співвідношенням суміші AF FT B1 S1 0.99 (1% багата), що майже ідеально. Блок управляє складом суміші близько до стехіометричної. Падіння напруги датчика на екрані сканера (від 3.30 до 2.80) говорить про збагачення суміші (дефіцит кисню). Збільшення напруги (від 3.30 до 3.80) є ознакою збіднення суміші (надлишок кисню). Цю напругу не можна зняти осцилографом, як у звичайного датчика О2.

Напруга на контактах датчика відносно стабільна, а напруга на сканері змінюватиметься у разі значного збагачення або збіднення суміші, що реєструється за складом вихлопних газів.

На екрані бачимо, що суміш збагачена на 19%, показання датчика на сканері 2.63В.

На цих скріншотах добре видно, що блок завжди відображає реальний стан суміші. Значення параметра AF FT B1 S1 є лямбда.

INJECTOR................. 2.9ms ENGINE SPD.............. 694rpm AFS B1 S1................ 3.29V SHORT FT #1............... 2.3% AF FT B1 S1............... 0.99 What type of exhaust? 1% rich	Snapshot #3 INJECTOR................. 2.3ms ENGINE SPD............. 1154rpm AFS B1 S1................ 3.01V LONG FT #1................ 4.6% AF FT B1 S1............... 0.93 What type of exhaust? 7% rich
Snapshot #2 INJECTOR................. 2.8ms ENGINE SPD............. 1786rpm AFS B1 S1................ 3.94V SHORT FT #1.............. -0.1% LONG FT #1............... -0.1% AF FT B1 S1............... 1.27 What type of exhaust? 27% lean	Snapshot #4 INJECTOR................. 3.2ms ENGINE SPD.............. 757rpm AFS B1 S1................ 2.78V SHORT FT #1.............. -0.1% LONG FT #1................ 4.6% AF FT B1 S1............... 0.86 What type of exhaust? 14% rich

Деякі сканери OBD II підтримують параметри широкосмугових датчиків на екрані, відображаючи напругу від 0 до 1 вольта. Тобто заводська напруга датчика ділиться на 5. На таблиці видно як визначати співвідношення суміші по напрузі датчика, що відображається на екрані сканера

Mastertech Toyota 2.5 volts 3.0 volts 3.3 volts 3.5 volts 4.0 volts

p style="text-decoration: none; font-size: 12pt; margin-top: 5px; margin-bottom: 0px;" class="MsoNormal"> OBD II Scan Tools 0.5 volts 0.6 volts 0.66 volts 0.7 volts 0.8 volts

Air:Fuel Ratio 12.5:1 14.0:1 14.7:1 15.5:1 18.5:1

Зверніть увагу на верхній графік, який показує напругу широкосмугового датчика. Воно майже постійно знаходиться близько 0.64 вольта (помножимо на 5,отримаємо 3.2 вольта). Це для сканерів, що не підтримують широкосмугових датчиків і працюють за версією EASE Toyota software.

Пристрій та принцип роботи широкосмугового датчика.

Пристрій дуже схожий на звичайний датчик кисню. Але датчик кисню генерує напругу, а широкосмуговий генерує струм, а напруга постійно (напруга змінюється лише у поточних параметрах на сканері).

Блок управління задає постійну різницю напруги на електродах датчика. Це фіксовані 300 мілівольт. Струм буде генеруватися такий, щоб утримувати ці 300 мілівольт, як фіксоване значення. Залежно від того, бідна суміш або багатий напрямок струму змінюватиметься.

На цих малюнках дано зовнішні характеристики широкосмугового датчика. Добре видно величини струму за різних складів вихлопного газу.

На цих осцилограмах: верхня - струм ланцюга нагрівання датчика, а нижня - сигнал цього ланцюга, що управляє, з блоку управління. Значення струму понад 6 ампер.

Тестування широкосмугових датчиків.

Датчики чотирипровідні. На малюнку обігрів не показано.

Напруга (300 мілівольт) між двома сигнальними проводами не змінюється. Обговоримо 2 методи тестування. Так як робоча температура датчика 650 º, під час тестування ланцюг обігріву завжди має функціонувати. Тому роз'єднуємо роз'єм датчика та відразу відновлюємо ланцюг обігріву. Приєднуємо до сигнальних дротів мультиметр.

Тепер збагатимо суміш на ХХ пропан або зняттям розрядження з вакуумного регулятора тиску палива. На шкалі ми повинні побачити зміну напруги, як при роботі звичайного датчика кисню. 1 вольт – максимальне збагачення.

Наступний малюнок показує реакцію датчика на збіднення суміші, за допомогою відключення однієї з форсунок). Напруга при цьому знижується з 50 до 20 мілівольт.

Другий спосіб тестування потребує іншого підключення мультиметра. Включаємо прилад до лінії 3.3 вольта. Дотримуємося полярності як на малюнку (червоний +, чорний –).

Позитивні значення струму відображають збіднену суміш, негативні значення говорять про збагачену суміш.

При використанні графічного мультиметра виходить така крива струму (зміна складу суміші ініціюємо дросельною заслінкою). Вертикальна шкала струм, горизонтальна час

На цьому графіку відображається робота двигуна з відключеною форсункою, суміш бідна. У цей час на сканері з'являється напруга 3.5 вольта для випробуваного датчика. Вольтаж вище 3.3 вольта говорить про бідну суміш.

Горизонтальна шкала у мілісекундах.

Тут форсунка знову включена і блок керування намагається вийти на склад стехіометрії суміші.

Так виглядає крива струму датчика при відкритті та закритті дроселя зі швидкості 15 км/год.

А таку картинку можна відтворити на екрані сканера для оцінки роботи широкосмугового датчика, використовуючи параметр його напруги та сенсора МАФ. Звертаємо увагу на синхронність піків їхніх параметрів під час роботи.

Ідеальне співвідношення бензину та повітря , В якому вся суміш повністю згоряє вважається стехіометричною (ідеальною).Двигун добре працює, якщо добре горить суміш бензин + повітря. Суміш добре горить, якщо вона оптимальна. Суміш є оптимальною, якщо на 14.7 г повітря подають 1 г бензину. Оптимальна паливо-повітряна суміш згорає максимально швидко і віддає потрібну кількість енергії без зайвого нагріву. Головним в оптимальному утворенні паливо-повітряної суміші є ДМРВ.

AFR – відношення повітря до палива в камері згоряння двигуна.

Ідеальне співвідношенняпалива та повітря для бензинових двигунів(стехіометрична суміш) = 14.7/1 (AFR) для бензину / дизеля.

14,7 м повітря на 1 г бензину.

Під кожне паливо потрібне своє співвідношення паливо/повітря.

Бідна чи багата суміш.Паливоповітряна суміш може бути бідною або багатою.

На одному платному Pilot ніяких проблем начебто не було, акпп взагалі переключається рівно. А поставив ваговський нещодавно, думаю ж рідний краще ж,і че коробка щось тупить іноді з першою на другу. Піду міняти на цей девайс ДПДЗ Pilot. З ним працює краще плавно. З перехрестя на ньому мила справа педалить 1 2 3 відмінно самі перемикаються під час. ДПДЗ Pilot безконтактний

Бідна суміш (інжектор), ознаки та наслідки

Налаштування суміші

Під час руху автомобіля Pilot бачити в реальному часі яка суміш - бідна чи багата.

Бідна суміш ознаки- мотор, що глухне, повітря більше, ніж 14.7 г, швидше запалюється і супроводжується зайвим нагріванням.. Така суміш схильна до детонації, на маленьких оборотах це не страшно. На повному навантаженні суміш 14 вже вважається небезпечною. Робити всю систему на суміші 14.7 не розумно. На низьких оборотах цього буде мало для розгону, а на верхніх ви просто зловите детонацію.

Бідна суміш наслідки- На високих оборотах, з повним навантаженням, рівень детонації досягає катастрофічних наслідків. Прогорання або сплавлення поршня, вигоряння клапанів або запалювання свічок. Підвищення температури та втрата потужності це найпростіше, що може трапитися з двигуном при детонації. Зазвичай це мотор, що заклинив і перегрітий.

На VAF'і витрати були приблизно літрів 25 л по місту, а на конвертері, нормально налаштованому,15 л по місту, Ось і вважай вигоду. Дякую розумних, чесних, темпераментних за відгуки та розповсюдження інформації.

Багата суміш (інжектор), ознаки та наслідки

Налаштування суміші

Багатасуміш ознаки

• Різко зросла витрата пального.
• Вихлопні гази чорного чи сірого кольору.
• Повітря менше, ніж 14.7 г, безпечніше та надійніше для двигуна.

Багата суміш наслідки -Тривала робота двигуна на багатої суміші може призвести до поломки поршнів і виходу з ладу свічок.

Під час руху автомобіля Pilotзаписує роботу датчика кисню та датчика витрати повітря. При цьому можна бачити в реальному часі якась суміш - бідна або багата.

У результаті хочу подякувати хлопцям, хто займається цим проектом, сподіваюся їхня штука послужить мені довгий час. До речі ця версія підходить як для механіки так і для акпп, у мене коробка автомат так що для мене це подарунок долія б сказав! ДПДЗ Pilot безконтактний Дякую розумних, чесних, темпераментних за відгуки та розповсюдження інформації.

Причини утворення багатої суміші інжекторного двигуна

• форсунки подають занадто велику кількість палива
• забруднення повітряного фільтра
• погана робота дросельної заслінки
• несправність регулятора тиску палива
• несправність датчика витрати повітря
• несправність системи уловлювання парів бензину
• некоректна робота економайзера.

Працює на авто, на яких не працюють народні методи типу проставок під лямбда-зонди та схемки типу конденсатор+резистор. Електронний емулятор Лямбда зонда Каталізатора 2-х канальний Pilot .. двомакаталізаторами та двома додатковими датчиками кисню - треба купити один емулятор.Підтримка лямбда зондів зі зміщеною сигнальною землею. ЕлектДякую розумних, чесних, темпераментних за відгуки та розповсюдження інформації.

Лямбда-датчик

Покази лямбда-датчика – це відношення поточної суміші до ідеальної.

Приклад: поточна суміш-повітря 12.8 г. Покази лямбда-датчика 0.87 = 12.8 / 14.7

ЕБУ враховує показання лямбда-датчика лише за рівномірного руху.

При прискоренні, гальмуванні та прогріві ЕБУ не враховує показання лямбда-датчика та працює за програмою.

При налаштуванні необхідно зловити перехід від бідної суміші в багату. Від цієї точки зробити трохи багатшими.

Показання лямбда-датчика при цьому скачуть від 0 до 1. Точка переходу приблизно 0.45.

Для інших режимів роботи двигуна використовують широкосмуговий датчик.

Досягнута максималка - близько 200-210 км/год динаміку не заміряв, але в тестовому заїзді якось перетнулися з Е39 М50Б20 ну і по запалювали - виявилося що він мені не суперник з динамікині знизу, ні на тризначних швидкостях. Реальна витрата коливається близько 11л 92-го. Заміна витратоміра на нерідну без прошивки! + налаштування суміші Конвертер Pilot + BLUETOOTH Дякую розумних, чесних, темпераментних за відгуки та розповсюдження інформації.

Повітря - головним в оптимальній освіті паливо-повітряноїсуміші є ДМРВ

Точніше подати бензин легше, ніж точно подати повітря. Похибки при розрахунку повітря, що надійшло, призводять до проблем у роботі двигуна. Похибки будуть меншими, якщо повітря надходить рівномірним потоком. Рівномірність потоку створюється:

• гладкими стінками повітроводу
• плавними поворотами повітроводу (1-2)
• відсутністю пульсацій та завихрень (прибрати з потоку все, що призводить до цього, особливо фільтр "нульовик")

Якщо по лінії подачі бензину все гаразд, то головним в оптимальному утворенні суміші є ДМРВ (датчик масової витрати повітря). На основі його сигналів ЕБУ подає бензин. На виході стоїть "контролер" (лямбда зонд) та "нюхає" вихлопні гази. Він визначає чого багато - бензину чи повітря та повідомляє ЕБУ. ЕБУ коригує подачу бензину.

Коли ви змінюєте витратомір на нерідний (VAF на MAF), то:

• конструктивно змінюєте русло для потоку повітря – це дуже важливо
• повинні вирішити проблему з датчиком температури вхідного повітря (якщо воно відсутнє, то взимку не заведеться)
• і головне, поставити "перекладача" для ЕБУ, щоб ЕБУ розуміло, який сигнал старого витратоміра відповідає сигналу нового витратоміра (це такі пристрої як конвертер Pilot VAF/MAF, MAF Emulator 3, "Датчика Віннерса" (Winners)).
• після всіх змін суміш потрібно налаштувати.

Трохи втомила мене метушня з витратоміром або як часто його називають лопатою. Полазивши по улюбленому ленкрузер.ру натрапив на посилання Pilot Engineering.
Почитав у них місцевий форум і дійшов висновку, що це супер-пупер-мега-ПАНАЦЕЯ!Плюс цього конвертора у гнучкості налаштування. Він навіть ШПЛЗ підтримує! Конвертер Pilot + BLUETOOTH - налаштування суміші Дякую розумних, чесних, темпераментних за відгуки та розповсюдження інформації.

Датчик температури вхідного повітря

Для вирішення проблеми датчика температури вхідного повітря є два шляхи:

1. поставити замість нього резистор та ЕБУ думатиме, що у вас цілий рік літо +20
2. розколупати VAF і дістати з нього датчик, і встановити його у впускний колектор (за результатами цей варіант краще)

Двигун

У двигуна кілька режимів роботи:

• холостий хід та прогрів
  

нейтралка, КПП не підключена

режим холостого ходу з підключеною коробкою, стоячи на світлофорі

• рівномірний рух
• прискорення, гальмування – плавне
• прискорення (WOT), гальмування - різке

Різке прискорення, гальмування - це різка дія на потік повітря (дросельна заслінка). Отримуємо пульсації та завихрення.

Різке прискорення – повітря багато, а бензину мало. Додати бензину в екстреному порядку - повинен увімкнутися прискорювальний насос.

Різке гальмування – повітря мало, бензину багато. Додати повітря в екстреному порядку - має відкритися додатковий канал подачі повітря.

Для обох режимів повинен спрацювати "сповільнювач" відкриття дросельної заслінки. Вузол дросельної заслінки забезпечений системою плавного скидання газу - суто механічною системою-демпфером, що скидає обороти не різко, а плавно при відпусканні педалі акселератора. Ось, схоже, саме його регулювання і дозволило принаймні зараз перевірено, що це саме так, забезпечити плавне зниження обертів двигуна без пересмикування.

Вирішення проблеми при поганій роботі двигуна:

• перевірити все, що пов'язано з подачею бензину
• перевірити все, що пов'язано з подачею повітря

Алгоритм дій:

1. Вважати помилки.
2. Якщо п.1 не виконали, то логічно визначаємо чого більше бензину чи повітря. Або за запахом із вихлопної труби. За кольором свічок.
3. Визначили – бензину мало.
4. Ідемо по лінії подачі бензину:

• механіка(знос деталі, деформація, прискорювальний насос, бензонасос, паливний фільтр, форсунки, сіточка бензонасоса, бензокран, всередині крана маленький прохідний отвір. Виправляється: заміною крана або свердлінням.),
• електрика(контакти, проводи, правильне підключення),
• спрацювання за часом(ключи форсунок, кут запалення, трамблер, свічки),
• спрацювання від температури-Гірше на гарячу (якась деталь нагрілася і зазор між нею і сусідньою зменшився, з'явилося тертя або зазор збільшився і не стало контакту - ремінь ГРМ, натяжний ролик ролик просто бовтався, порушувалася синхронність розподільних валів з колінвалом і двигун глох. , обвідний ролик, пружинка, ДТВВ, ДТОЖ)

5. Повітря – мало. Я поставив пілот, цілком задоволений, машинку не впізнати. Плюс конвертера це можливість підстроювання під зміни з двигуном. Ще можна діагностувати смерть двох датчиків (дмрв та ЛЗ) що теж буває необхідним. В загальному ця річ коштує своїх грошейя переконався вже на практиці. Зараз мені стало набагато приємніше їздити без різного роду подергуш і плаваючого хх. Машина їде так, як і було задумано і це безперечно мене радує! І, повір, не більше, а працює на ура! Конвертер Pilot + BLUETOOTH - налаштування суміші Дякую розумних, чесних, темпераментних за відгуки та розповсюдження інформації.

Налаштування суміші повітря/паливо (AFR)

Мета налаштування – отримати максимальну потужність та максимальний момент при різкому прискоренні, з помірною витратою у міському режимі та на трасі.

Для налаштування суміші є два шляхи:

1. підстроювальним резистром - обмежений діапазон ("Датчика Віннерса" (Winners)). До цього обов'язково виставити базові налаштування через ВАГКОМ.
2. за допомогою програмного забезпечення (MAF Emulator 3, Pilot VAF/MAF). ПЗ від MAF Emulator 3 налаштовується по широкосмуговій лямбді, а ПЗ від конвертера Pilot VAF/MAF по звичайній лямбді.

Налаштування здійснювати поетапно:

1. Налаштування ХХ,
2. далі налаштування розгонів.
3. Найправильнішим є режим у гірку.
4. Якщо ви зможете максимально ефективно налаштувати двигун у цьому режимі, то вважайте, що налаштування вдалося. У жодному разі не налаштовуйте на нейтралі весь діапазон обертів.

Чим вище обертів тим паливо-повітряна суміш має бути багатшою, і тим кут запалення має бути раннім.

Не забудьте перед початком роботи механічний кут випередження запалення виставити за стробоскопом.

Електронний емулятор+ BLUETOOTHЛямбда зонда Каталізатора 2-х канальний Pilot 1. Є налаштування параметрів емуляції
2. Є логування – запис усіх параметрів емуляції під час руху авто
3. Тип двигуна: будь-який 4. Установка: в розрив ланцюга
5. Програмування: Так
6. Зберігається діагностика
7. Перед відправкою клієнту проходить обов'язкове налаштування параметрів та перевірку працездатності.
8. Підтримка Euro 3, 4, 5, 6
9. Відсутність втручання у програмну частину ЕБУ
10. Гарантія – 1 рік Елект ронна обманка Pilot + BLUETOOTH. Дякую розумних, чесних, темпераментних за відгуки та розповсюдження інформації.

Підвищена емісія шкідливих речовин виникає, коли співвідношення повітря-паливо у суміші відрегульоване неправильно.

Паливо-повітряна суміш та робота двигуна

Ідеальне співвідношення палива та повітря для бензинових двигунів: 14,7 кг повітря на 1 кг палива. Таке співвідношення також називається стехіометричною сумішшю. Практично всі бензинові двигуни зараз рухаються при згорянні такої ідеальної суміші. Вирішальну роль у своїй грає кисневий датчик.

Тільки при такому співвідношенні гарантується повне згоряння палива, а каталізатор практично повністю перетворює шкідливі вихлопні гази вуглеводень (НС), оксид вуглецю (СО) та оксиди азоту (NOx) екологічно нешкідливі гази.
Співвідношення дійсно використаного повітря до теоретичної потреби називається числом кисню та позначається грецькою літерою лямбда. При стехіометричній суміші лямба дорівнює одиниці.

Як це здійснюється на практиці?

За склад суміші відповідає система керування двигуном („ECU" = „Engine Control Unit"). ECU контролює паливну систему, яка в процесі згоряння подає точно дозовану паливно-повітряну суміш. Однак для цього системі управління двигуном необхідно мати інформацію, чи працює в даний конкретний момент двигун на збагаченій (недолік повітря, лямбда менше одиниці) або на збідненій (надлишок повітря, лямбда більше одиниці) суміші.
Цю вирішальну інформацію надає лямбда-зонд:

Залежно від рівня залишкового кисню у вихлопному газі він подає різні сигнали. Система управління двигуном аналізує дані сигнали та регулює подачу паливно-повітряної суміші.

Технологія кисневих датчиків постійно розвивається. На сьогоднішній день лямбда-регулювання гарантує низький викид шкідливих речовин, забезпечує ефективну витрату палива та тривалий термін служби каталізатора. Для максимально швидкого досягнення лямбда-зондом робочого стану сьогодні використовують високоефективний керамічний нагрівач.

Самі керамічні елементи з кожним роком стають все кращими. Це гарантує ще точніше
вимірювання показників та забезпечує дотримання більш строгих норм щодо викидів шкідливих речовин. Розроблено нові типи кисневих датчиків для спеціальних застосувань, наприклад, лямбда-зонди, електричний опір яких змінюється зі зміною складу суміші (титанові датчики), або широкосмугові кисневі датчики.

Принцип роботи кисневого датчика (лямбда-зонда)

Щоб каталізатор працював оптимально, співвідношення палива та повітря має бути дуже точно узгодженим.

Це завдання лямбда-зонда, який безперервно вимірює вміст залишкового кисню у вихлопних газах. Через вихідний сигнал він регулює систему управління двигуном, яка завдяки цьому точно встановлює паливно-повітряну суміш.

До сучасних транспортних засобів пред'являються досить жорсткі вимоги щодо вмісту шкідливих речовин у газах, що відпрацювали. Необхідна чистота вихлопу забезпечується відразу кількома системами автомобіля, що будують свою роботу на підставі показань безлічі датчиків. Але все ж таки основна відповідальність за «знешкодження» вихлопних газів лягає на плечі каталітичного нейтралізатора, що вбудовується в систему випуску. Каталізатор в силу особливостей хімічних процесів, що відбуваються всередині нього, є дуже чутливим елементом, якому на вхід повинен подаватися потік з строго певним складом компонентів. Щоб його забезпечити, необхідно домогтися найбільш повного згоряння робочої суміші, що надходить в циліндри двигуна, що можливо тільки при співвідношенні повітря/паливо відповідно 14.7:1. За такої пропорції суміш вважається ідеальною, а показник λ=1 (відношення реальної кількості повітря до необхідного). Бідній робочій суміші (надлишок кисню) відповідає λ>1, багатої (перенасичення паливом) – λ<1.

Точне дозування здійснює керована контролером електронна система упорскування, проте якість сумішоутворення все одно треба якимось чином контролювати, так як у кожному конкретному випадку можливі відхилення від зазначеної пропорції. Це завдання вирішується за допомогою так званого лямбда-зонда або датчика кисню. Розберемо його конструкцію та принцип роботи, а також поговоримо про можливі несправності.

Пристрій та робота кисневого датчика

Отже, лямбда-зонд призначений визначення якості паливо-повітряної суміші. Робиться це за допомогою вимірювання кількості залишкового кисню у вихлопних газах. Потім дані відправляються в електронний блок керування, який здійснює корекцію складу суміші у бік збіднення або збагачення. Місцем установки кисневого датчика є випускний колектор або приймальна труба глушника. Автомобіль може оснащуватися одним або двома датчиками. У першому випадку лямбда-зонд встановлюється перед каталізатором, у другому – на вході та виході каталізатора. Наявність двох датчиків кисню дозволяє більш тонко впливати на склад робочої суміші, а також контролювати, наскільки ефективно виконує свою функцію каталітичний нейтралізатор.

Існують два типи датчиків кисню – звичайні дворівневі та широкосмугові. Звичайний лямбда зонд має порівняно простий пристрій та генерує сигнал хвилеподібної форми. Залежно від наявності/відсутності вбудованого нагрівального елемента такий датчик може мати роз'єм з одним, двома, трьома або чотирма контактами. Конструктивно звичайний кисневий датчик є гальванічний елемент з твердим електролітом, роль якого виконує керамічний матеріал. Як правило, це діоксид цирконію. Він проникний для іонів кисню, проте провідність виникає лише за нагріванні до 300-400 °З. Сигнал знімається з двох електродів, один з яких (внутрішній) контактує з потоком газів, що відпрацювали, інший (зовнішній) – з атмосферним повітрям. Різниця потенціалів на висновках з'являється лише при зіткненні із внутрішньою стороною датчика вихлопних газів, що містять залишковий кисень. Вихідна напруга зазвичай складає 0.1-1.0 В. Як уже зазначалося, обов'язковою умовою роботи лямбда-зонда є висока температура цирконієвого електроліту, яка підтримується вбудованим нагрівальним елементом, запитаним від бортової мережі автомобіля.

Система управління уприскуванням, отримуючи сигнал лямбда-зонда, прагне приготувати ідеальну паливо-повітряну суміш (λ=1), згоряння якої призводить до появи на контактах датчика напруги 0.4-0.6 В. Якщо суміш бідна, то вміст кисню у вихлопі велике, тому виникає лише невелика різницю потенціалів (0.2-0.3 У). В цьому випадку тривалість імпульсу на відкриття форсунок буде збільшено. Надмірне збагачення суміші призводить до практично повного згоряння кисню, отже, у системі випуску його вміст буде мінімальним. Різниця потенціалів складе 0.7-0.9, що стане сигналом до зменшення кількості палива в робочій суміші. Так як режим роботи двигуна при їзді постійно змінюється, то коригування відбувається також безперервно. Тому значення напруги на виході датчика кисню коливається в той і інший бік щодо середнього значення. У результаті сигнал виходить хвилеподібним.

Введення в дію кожного нового стандарту, що посилює норми викидів, підвищує вимоги до якості сумішоутворення двигуна. Звичайні кисневі датчики на основі цирконію не відрізняються високим рівнем точності сигналу, тому поступово витісняються широкосмуговими датчиками (LSU). На відміну від своїх побратимів широкосмугові лямбда-зонди вимірюють дані в широкому діапазоні λ (наприклад, сучасні зонди Bosch здатні зчитувати значення при λ від 0.7 до нескінченності). Перевагами датчиків подібного типу є можливість управління складом суміші кожного циліндра окремо, швидке реагування на зміни, що відбуваються, і невеликий час, необхідний для включення в роботу після запуску двигуна. В результаті двигун працює в найбільш економічному режимі з мінімальною токсичністю вихлопу.

Конструкція широкосмугового лямбда-зонда передбачає наявність двох типів осередків: вимірювальних та накачувальних (насосних). Вони розділені між собою дифузійним (вимірювальним) зазором шириною 10-50 мкм, в якому постійно підтримується той самий склад газової суміші, що відповідає λ=1. Такий склад забезпечує напругу між електродами лише на рівні 450 мВ. Вимірювальний зазор відокремлений від потоку газів, що відпрацювали дифузійним бар'єром, що використовується для відкачування або накачування кисню. При бідній робочій суміші вихлопні гази містять багато кисню, тому він відкачується з вимірювального зазору за допомогою «позитивного» струму, що підводиться до насосних осередків. Якщо суміш збагачена, то кисень, навпаки, закачується в область вимірювання, для чого напрям струму змінюється на протилежне. Електронний блок управління зчитує значення споживаного насосними осередками струму, знаходячи йому еквівалент лямбда. Вихідний сигнал широкосмугового датчика кисню зазвичай має форму кривої, трохи відхиленої від прямої лінії.

Датчики типу LSU можуть бути п'яти або шестиконтактними. Як і у випадку з дворівневими лямбдами зондами, для їх нормального функціонування потрібна наявність нагрівального елемента. Робоча температура становить близько 750 °С. Сучасні широкосмугові прогріваються лише за 5-15 секунд, що гарантує мінімум шкідливих викидів під час запуску двигуна. Необхідно стежити, щоб роз'єм датчика не були сильно забруднені, так як через них повітря надходить всередину в якості еталонного газу.

Ознаки несправності лямбда-зонда

Кисневий датчик – один із найуразливіших елементів двигуна. Термін його служби обмежується 40-80 тисяч км пробігу, після яких можуть спостерігатися перебої в роботі. Складність діагностики несправностей, пов'язаних із датчиком кисню, полягає в тому, що він здебільшого «вмирає» не відразу, а починає поступово деградувати. Наприклад, збільшується час відгуку або надсилаються неправильні дані. Якщо з якоїсь причини ЕБУ зовсім перестав отримувати інформацію про склад відпрацьованих газів, він починає використовувати в роботі усереднені параметри, за яких склад паливо-повітряної суміші далекий від оптимального. Ознаками виходу з ладу лямбда-зонда є:

Підвищена витрата палива;
Нестабільна робота двигуна на холостому ходу;
Погіршення динамічних характеристик автомобіля;
Підвищений вміст CO у вихлопних газах.
Двигун з двома датчиками кисню більш чутливий до несправностей, що виникають в системі корекції суміші. При поломці одного із зондів практично неможливо забезпечити нормальне функціонування силового агрегату.

Існує низка причин, які можуть призвести до передчасної поломки лямбда-зонда або скорочення терміну його служби. Ось деякі з них:

Застосування бензину поганої якості (етильованого);
Несправності системи упорскування;
Пропуски запалювання;
Сильний знос деталей ЦПГ;
Механічне ушкодження самого датчика.

Діагностика та взаємозамінність датчиків кисню

Перевірити справність простого цирконієвого датчика здебільшого можна за допомогою вольтметра або осцилографа. Діагностика самого зонда полягає у вимірі напруги між сигнальним проводом (зазвичай чорного кольору) та масою (може бути жовтого, білого або сірого кольору). Значення, що отримуються, повинні змінюватися приблизно раз в одну-дві секунди від 0.2-0.3 В до 0.7-0.9 В. Необхідно пам'ятати, що коректними показання будуть тільки при повному прогріванні датчика, який гарантовано відбудеться після досягнення двигуном робочої температури. Несправності можуть стосуватися не тільки вимірювального елемента лямбда зонда, а й ланцюга нагріву. Але зазвичай порушення цілісності цього ланцюга фіксується системою самодіагностики, що записує код помилки на згадку. Виявити розрив можна шляхом вимірювання опору на контактах нагрівача, попередньо від'єднавши роз'єм датчика.

Якщо самостійно встановити працездатність лямбда-зонда не вдалося чи є сумніви щодо правильності проведених вимірювань, то краще звернутися до спеціалізованого сервісу. Необхідно точно встановити, що проблеми в роботі двигуна пов'язані саме з датчиком кисню, тому що його вартість є досить високою, а несправність може бути викликана абсолютно іншими причинами. Не обійтися без допомоги фахівців і у разі широкосмугових кисневих датчиків, для діагностики яких часто застосовується специфічне обладнання.

Несправний лямбда зонд краще міняти на датчик такого самого типу. Можливе й встановлення рекомендованих виробником аналогів, що підходять за параметрами та кількістю контактів. Замість датчиків без підігріву можна встановити зонд з нагрівачем (зворотна заміна неможлива), правда, у цьому випадку необхідно буде прокласти додаткові дроти ланцюга нагріву.

Ремонт та заміна лямбда зонда

Якщо датчик кисню експлуатувався тривалий час і вийшов з ладу, то швидше за все свої функції перестав виконувати сам чутливий елемент. У такій ситуації єдиним рішенням є заміна. Іноді починає збити новий або лямбда-зонд, який пропрацював зовсім недовго. Причиною тому може бути утворення на корпусі або робочому елементі датчика різного роду відкладень, що заважають нормальному функціонуванню. В даному випадку можна спробувати почистити зонд за допомогою ортофосфорної кислоти. Після здійснення процедури чищення датчик промивається водою, сушиться та встановлюється на автомобіль. Якщо з допомогою таких дій функціональність відновити не вдасться, іншого шляху крім купівля нового екземпляра немає.

При заміні лямбда зонда варто дотримуватись певних правил. Відкручувати датчик краще на двигуні, що остигнув до 40-50 градусів, коли теплові деформації не такі великі і деталі не сильно розжарені. При монтажі необхідно змастити різьбову поверхню спеціальним герметиком, що виключає прикипання, а також переконатися в цілісності прокладки (кільця ущільнювача). Затягування рекомендується здійснювати із встановленим виробником моментом, що забезпечує необхідну герметичність. При підключенні роз'єму не зайвим буде перевірити джгут електропроводки на наявність пошкоджень. Після того, як лямбда зонд виявиться на своєму місці, проводяться випробування на різних режимах роботи двигуна. Підтвердженням коректної роботи кисневого датчика стане відсутність перелічених вище ознак несправності та помилок у пам'яті електронного блоку управління.