Кислородный датчик лямбда — зонд: неисправности, проверка и ремонт. Лямбда-зонд: причины неисправности Если сломался лямбда зонд

Лямбда-зонд - один из элементов системы питания инжекторных автомобилей, который в наших условиях эксплуатации может создавать проблемы. Как их избежать?

Назначение

Греческая лямбда в автомобилестроении обозначает коэффициент избытка воздуха в топливовоздушной смеси. Отсюда и пошло название датчика, который измеряет этот коэффициент, а точнее - остаточный кислород (О2) в отработавших газах (другое название - датчик кислорода). Назначение датчика - предоставить ЭБУ двигателя информацию, позволяющую определить характер сгорания топлива. Это необходимо для создания нормальных условий работы каталитического нейтрализатора отработавших газов. Дело в том, что «окно» эффективной работы катализатора очень узкое, когда в цилиндрах сгорает 14,6-14,8 части воздуха и 1 часть топлива (при сгорании такой смеси лямбда = 1±0,01). Обеспечить такое точное регулирование состава топливо-воздушной смеси возможно только с помощью систем питания с электронным впрыском топлива. Лямбда-зонд в этих системах выполняет функцию контролера в выпускном тракте.

Лямбда-зонд: причины и симптомы поломок

Нарушения в работе или даже отказ лямбда-зонда может произойти из-за:

Сильно сокращают срок службы лямбда-зонда плохое состояние маслосъемных колец, попадание антифриза в цилиндры и выпускные трубопроводы, обогащенная топливо-воздушная смесь.

При неисправном лямбда-зонде содержание СО в выхлопе возрастает с 0,1-0,3% до 3-7%. Уменьшить его значение в большинстве старых моторов без замены датчика сложно, т. к. запаса хода регулятора качества смеси потенциометра может не хватить. В автомобилях с двумя лямбда-зондами в случае отказа второго датчика добиться нормальной работы двигателя без серьезного вмешательства в электронику невозможно.

Лямбда-зонд: лечение неисправности

Технологии ремонта неисправных лямбда-зондов не существует - в случае поломки они подлежат замене. Однако наши «дяди Васи» все-таки разработали методику восстановления этих датчиков, но эффективна она не во всех случаях. Чаще всего он перестает работать из-за отложений нагара на чувствительном элементе под защитным колпачком. Если налет удалить, работоспособность «лямбды» восстанавливается. Очистить чувствительный элемент датчика можно, промыв его в ортофосфорной кислоте, которая за 10-20 минут разъедает загрязнения, не уничтожая электроды с редкоземельными металлами. Эффективнее чистить лямбда-зонд после снятия защитного колпачка на токарном станке и мойки с использованием тонкой кисточки. Но делать это целесообразно, если есть возможность закрепить колпачок с помощью аргоновой сварки. После промывки датчик следует ополоснуть водой и просушить. Если мойка не помогает, значит, «лямбду» нужно менять. Стоимость мойки значительно меньше, чем стоимость нового лямбда-зонда (от 300 грн.). Можно заменить неподогреваемый датчик на подогреваемый (но не наоборот!). При несовместимости разъемов недостающую электроцепь подогрева проложите самостоятельно, а вместо разъема используйте универсальные автомобильные контакты.

Лямбда-зонд: диагностика

Эффективное измерение остаточного кислорода в отработавших газах лямбда-зонд обеспечивает после его 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. Поэтому сигнал лямбда-зонда проверяется при включенном и прогретом двигателе. Для измерения лучше подходит осциллограф, чем мультиметр, поскольку с его помощью наиболее точно оценивается форма и частота сигнала.

Затем измеряется сопротивление нагревателя датчика (при отсоединенном штекере), составляющее при комнатной температуре от 2 до 14 Ом (согласно требованиям производителя). Далее проверяется напряжение, подведенное к нагревателю: при включенном зажигании и подсоединенном разъеме зонда оно должно составлять не менее 10,5 В. Если это значение ниже, необходимо тщательно проверить напряжение батареи, кабели и соединения.

Лямбда-зонд: тонкости монтажа

Юрий Дацык
Фото Bosch, GM

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Лямбда-зонд – обязательный элемент системы питания всех инжекторных автомобилей, представляющий собой датчик уровня кислорода в выхлопных газах.

Он собирает и передает необходимую информацию на электронный блок управления авто, который на ее основании регулирует обогащение топливной смеси. Нарушение нормальной функциональности лямда-зонда приводит к аварийной работе двигателя, что чревато выходом из строя других элементов и систем. Кроме того, количество угарного газа в выхлопах увеличивается в десятки раз.

Рабочий ресурс лямбда-зондов

Лямбда-зонд, как и любой другой элемент автомобиля имеет определенный ресурс, из-за чего большинство заводов-изготовителей авто рекомендует производить их замену, исходя из пробега:

• неподогреваемые датчики – 50-80 тыс. км;
• подогреваемые датчики – 100 тыс. км;
• планарные – 160 тыс. км.

Причины возникновения неполадок в работе лямбда-зонда

В случае если датчик кислорода вышел из строя раньше – это сигнал о том, что какая-то из систем автомобиля дала сбой. Основными причинами неисправности лямбда-зонда являются:

• загрязнение датчика продуктами сгорания;
• температурные перегрузки;
• сбои в системе питания, приводящие к чрезмерному обогащению смеси;
• неполадки в бортовой электрической цепи;
• механические повреждения.

Особенную опасность для датчика представляют продукты сгорания масла или охлаждающей жидкости (тосола или антифриза), попавшие в цилиндры из-за износа маслосъемных колец или нарушения герметичности элементов двигателя.

Признаки неисправности лямбда-зонда

Выход из строя кислородного датчика характеризуется следующими признаками:

• компьютер выдал соответствующую ошибку;
• потеря мощности (динамики);
• нестабильная работа двигателя (рывки);
• «плавающие» обороты;
• нарушение работы двигателя на холостом ходу;
• увеличение расхода топлива;
• повышенная токсичность выхлопных газов.

Как самостоятельно проверить лямбда-зонд

Если появились подозрения на неисправность датчика, не стоит тянуть с его диагностикой. Лучше, конечно, обратиться в специализированный сервис, где смогут поставить точный диагноз, используя современное оборудование. Когда такой возможности нет, можно попытаться проверить зонд самостоятельно с помощью вольтметра или мультиметра в режиме вольтметра.

Для этого находим его расположение. Если датчик один, он чаще всего расположен перед катализатором, если в вашем автомобиле два датчика, то первый следует искать перед катализатором, а второй – за ним. В ходе визуального осмотра лямбда-зонда определяем его тип: с подогревом или без него. Датчики с подогревом обычно имеют 4 провода, 2 из которых идут к спирали накаливания. Их пока не трогаем. Нас интересуют другие два. Именно к ним подсоединяем клеммы вольтметра (не учитывая полярность).

При увеличении оборотов напряжение может увеличиваться до 0,8-1 В. При отсутствии колебаний, или же превышении показателя в 1 В, датчик можно считать неисправным.

Определить работоспособность спирали накаливания лямбда-зонда с обогревом, можно, проверив ее омметром, используя 2 незадействованных нами провода. Сопротивление спирали должно быть в пределах 5 Ом.

В двигателях внутреннего сгорания кислород определяет оптимальное соотношение компонентов горючей смеси, эффективность и экологичность работы двигателя. Лямбда (λ) зонд – это прибор для изменения объема кислорода или его смеси с несгоревшим топливом в коллекторе силового агрегата. Представление об устройстве и принципе работы датчика поможет владельцу авто контролировать его работоспособность, предотвращая нестабильную работу двигателя и перерасход топлива.

Назначение и принцип работы лямбда зонда

Лямбда зонд, установленный на выхлопной трубе

Жесткие экологические требования для автомобилей заставляют производителей применять каталитические нейтрализаторы, уменьшающие токсичность выхлопа. Но его эффективной работы невозможно добиться без контроля состава воздушно-топливной смеси. Такой контроль осуществляет датчик кислорода, он же λ-зонд, работа которого основана на использовании обратной связи устройства и топливной системы с дискретной или электронной системой впрыска.

Измерение количества лишнего воздуха производится определением остаточного кислорода в выхлопном газе. Для этого лямбда-зонд ставят перед катализатором выпускного коллектора. Сигнал датчика обрабатывает блок управления и оптимизирует воздушно-топливную смесь, более точно дозируя подачу форсунками топлива. На некоторых моделях авто устанавливается второй прибор после катализатора, что делает приготовление смеси еще более точным.

Лямбда-зонд работает как гальванический элемент с твердым электродом, выполненным в виде керамики из двуокиси циркония, легированной окисью иттрия, на котором нанесено платиновое напыление, выполняющее роль электродов. Один из них фиксирует показания атмосферного воздуха, а второй – выхлопного газа. Эффективная работа прибора возможна при достижении температуры более 300 о С, когда циркониевый электролит приобретает проводимость. Выходное напряжение появляется от разницы количества кислорода в атмосфере и выхлопном газе.

Устройство датчика кислорода (лямбда зонда)

Существует два вида λ-зонда – широкополосный и двухточечный. Первый тип обладает более высокой информативностью, позволяющей более точно настроить работу двигателя. Устройство изготавливают из материалов, выдерживающих повышенные температуры. Принцип работы всех типов датчика одинаков, и заключается в следующем:

1. Двухточечный измеряет уровень кислорода в выхлопе двигателя и атмосфере при помощи электродов, на которых в зависимости от уровня кислорода меняется разность потенциалов. Сигнал снимается блоком управления двигателя, после чего автоматически корректируется подача топлива в цилиндры форсунками.
2. Широкополосный состоит их закачивающего и двухточечного элемента. На его электродах поддерживается постоянное напряжение 450 мВ корректировкой силы тока закачивания. Уменьшение содержания кислорода в выхлопе приводит к повышению напряжения на электродах. Блок управления после получения сигнала создает необходимый ток на закачивающем элементе для закачки или откачки воздуха, чтобы привести к нормативному напряжению. Так, при чрезмерно обогащенной топливно-воздушной смеси БУ посылает команду закачать дополнительную порцию воздуха, а при обедненной смеси воздействует на систему впрыска.

Возможные причины неисправности лямбда зонда

Внешний вид неисправного лямбда зонда

Как и любое другое устройство, лямбда-зонд может выходить из строя, но в большинстве случаев автомобиль остается на ходу, при этом динамика его движения значительно ухудшается, и расход топлива возрастает, из-за чего транспортное средство нуждается в срочном ремонте. Поломки λ-зонда происходят по следующим причинам:

1. Механическая поломка при повреждении или дефекте корпуса, нарушении обмотки датчика, и т. д.
2. Плохое качество топлива, при котором железо и свинец забивают активные электроды устройства.
3. Попадание в выхлопную трубу масла при плохом состоянии маслосъемных колец.
4. Попадание на устройство растворителей, моющих или любых других эксплуатационных жидкостей.
5. «Хлопки» из двигателя из-за сбоев системы зажигания, разрушающие хрупкие керамические части устройства.
6. Перегрев из-за неверно выставленного угла опережения зажигания или богатой топливной смеси.
7. Применение герметика при установке прибора, содержащего силикон, или вулканизирующегося при комнатной температуре.
8. Многочисленные неудачные попытки запуска мотора в течение короткого времени, что приводит к накоплению в выхлопном коллекторе топлива и его воспламенения, вызывающего ударную волну.
9. Замыкание на «массу», плохой контакт или его отсутствие во входной цепи прибора.

Симптомы неисправности лямбда зонда

Основные неисправности λ-зонда проявляются в следующих признаках:

1. Повышение общей токсичности выхлопных газов.
2. Двигатель на небольших оборотах работает неустойчиво.
3. Наблюдается перерасход топлива.
4. При езде ухудшается динамика движения автомобиля.
5. При остановке авто после движения, от катализатора в выпускном коллекторе слышно характерное потрескивание.
6. В области каталитического нейтрализатора повышается температура или происходит его разогрев до раскаленного состояния.
7. Сигнал лампы «СНЕСК ЕNGINЕ» во время установившегося режима движения.

Способы проверки лямбда зонда

Проверка лямбда зонда мультиметром

Для самостоятельной проверки λ-зонда необходим цифровой вольтметра и руководство по эксплуатации автомобиля. Последовательность действий при этом следующая:

1. От колодки зонда отсоединяются провода и подключается вольтметр.
2. Двигатель автомобиля запускают, устанавливают частоту вращения 2500 об/мин, после чего снижают до 2000 об/мин.
3. Извлекают вакуумную трубку из регулятора топливного давления и фиксируют показания вольтметра.
4. При значении 0,9 В датчик исправен. Если вольтметр никак не реагирует, или показание ниже 0,8 В – λ-зонд неисправен.
5. Для проверки в динамике, зонд подсоединяют к разъему, параллельно подключив вольтметр и поддерживая вращение коленчатого вала двигателя на 1500 об/мин.
6. Если датчик исправен, вольтметр покажет 0,5 В. Отклонение от данного значения говорит о поломке.

Ремонт лямбда зонда

При поломке λ-зонда, его можно просто отключить, при этом блок управления перейдет на средние параметры впрыска топлива. Это действие сразу даст о себе знать в виде повышенного расхода горючего и появлением ошибки в ЭБУ двигателя. При поломке лямбда-зонда, его необходимо заменить. Но существуют технологии «оживления» неисправного датчика, которые позволяют с определенной долей вероятности вернуть его в работоспособное состояние:

Ремонт лямбда зонда отмачиванием в ортофосфорной кислоте

1. Промывка прибора ортофосфорной кислотой при комнатной температуре в течение 10 мин. Кислота разъедает нагар и осевший свинец на стержне. При этом важно не переусердствовать, чтобы не повредить платиновые электроды. Устройство вскрывают, срезая на токарном станке колпачок у самого основания, и окунают стержень в кислоту, после промывают в воде и приваривают колпачок на прежнее место аргоновой сваркой. После процедуры сигнал восстанавливается спустя 1-1,5 ч. работы двигателя.

Старый и новый лямбда зонд

2. «Мягкая зачистка» электродов ультразвуковым диспергатором в эмульсионном растворе. Во время процедуры возможно появление электролиза вязких металлов, отложившихся на поверхности. Перед зачисткой учитывают конструкцию зонда и материал его изготовления (керамика или металлокерамика), на которую нанесены инертные материалы (цирконий, платина, барий, и т. д.). После восстановления датчик испытывают при помощи приборов и возвращают в автомобиль. Процедуру можно повторять многократно.

Лямбда-зонд – устройство, которое распознает состав выхлопных газов, чтобы контролировать характер преобразования топлива в двигателе. Это многокомпонентное приспособление, его составляющие делаются из термостойких материалов. Устройство устанавливают перед катализатором выхлопной системы, а функционировать оно начинает при высокой температуре. Иногда датчиков бывает два – перед и после катализатора.

По мере нагревания приспособления на его электродах возникает выходное напряжение. Тогда лямбда-зонд измеряет остаточный кислород в выхлопных газах авто. Если его значение отклоняется от нормы, сигнал подается к ЭБУ, который восстанавливает состав топливно-воздушной смеси.

Обманка – деталь, которая дополняет приспособление, корректирует поступающий от него сигнал. Бывают двух видов – механическая (газ проходит сквозь нее и окисляется, объем кислорода снижается, ЭБУ получает более корректное значение показателя) и электронные (поддерживает работу системы регулировки силового агрегата авто, анализирует реальный состав выхлопа, на основе чего корректирует подаваемый ЭБУ сигнал; в результате двигатель работает в штатном режиме, несмотря на неисправный катализатор или его отсутствие).

Лямбда-зонд бывает узкополосный и широкополосный. В первом случае способен анализировать только штатные значения напряжения, что может привести к нарушениям работы двигателя из-за неверно измененной концентрации горючего в топливной смеси. Широкополостной состоит из двухточечного и закачивающего элементов; олучает кислород из выхлопной системы под воздействием силы тока; держит постоянное напряжение между электродами, а если оно растет, к ЭБУ подается сигнал; после этого блок корректирует состав топливной смеси.

Отличие широкополосного зонда от узкополосного в том, что он измеряет концентрацию кислорода в выхлопных газах на любых оборотах двигателя. Его диапазон от 0 до 5 вольт. У узкополосного он только 0-1.

Кислородный датчик работает на 50000-100000 км пробега. Если несколько раз залить в бак некачественный бензин, датчик может выйти из строя практически сразу.

Если подогрев лямбда-зонда не работает , приспособление не почувствует проблем с составом топливной смеси. И двигатель будет работать с повышенной нагрузкой, а токсичность выхлопных газов резко увеличится. Как и расход топлива.

Последствия поломки: двигатель начнет функционировать нестабильно даже на холостом ходу, повышается расход топлива, наинается плохое очищение выхлопных газов катализатором; авто двигается рывками, плохо слушается; мощность мотора снижается.

Как понять, что устройство сломалось: машина в движении начинает дергаться; из-под капота доносятся нехарактерные звуки; на приборной панели светится индикатор; мощность двигателя падает, а педаль акселератора срабатывает медленнее; из выхлопной трубы появляется резкий и неприятный запах; мотор перегревается. При полном выходе из строя авто может и не поехать.

Читайте подробнее в нашей статье о том, как работает лямбда-зонд.

Читайте в этой статье

Что за устройство лямбда-зонд

В современных автомобилях устанавливается множество датчиков, которые не только позволяют лучше контролировать работу разных его систем, но и повышают экобезопасность. Одно из приспособлений – лямбда-зонд. Устройство распознает состав выхлопных газов, чтобы контролировать характер преобразования топлива в двигателе.

Если соотношение горючего и воздуха перестает быть оптимальным, датчик информирует об этом электронный блок управления системы впрыска. Тот приводит состав смеси в норму путем уменьшения или увеличения объема подаваемого топлива.

Как работает лямбда-зонд в автомобиле

Чтобы разобраться, как работает лямбда-зонд в автомобиле, нужно понять, из чего он изготовлен. Это многокомпонентное приспособление, его составляющие делаются из термостойких материалов. Устройство устанавливают перед катализатором выхлопной системы, а функционировать оно начинает при высокой температуре. Иногда датчиков бывает два – перед и после катализатора.

По мере нагревания приспособления на его электродах возникает выходное напряжение. И лямбда-зонд приобретает возможность измерить остаточный кислород в выхлопных газах авто. Если его значение отклоняется от нормы, сигнал подается к ЭБУ, который восстанавливает состав топливно-воздушной смеси.

Что такое обманка и для чего она нужна

Одна из поломок может затронуть катализатор выхлопной системы, после чего выброс отработанных газов увеличивается. Его можно удалить или заменить пламегасителем. Но двигатель начинает работать в аварийном режиме из-за неверного сигнала лямбда-зонда.

Уберечь от этого может обманка. Деталь дополняет приспособление, корректирует поступающий от него сигнал. Обманки бывают двух видов:

• Механические . Газ проходит сквозь такую деталь и окисляется. В результате объем кислорода снижается, ЭБУ получает более корректное значение показателя. Системе дается информация в том виде, в каком она бывает при исправно работающем катализаторе.
• Электронные . Это более сложное устройство на базе микропроцессора. Вот как работает обманка лямбда-зонда электронного типа: поддерживает работу системы регулировки силового агрегата авто, анализирует реальный состав выхлопа, на основе чего корректирует подаваемый ЭБУ сигнал. В результате двигатель работает в штатном режиме, несмотря на неисправный катализатор или его отсутствие.

Что означает широкополосный

Приспособления бывают узкополосные и широкополосные. В первом случае они способны анализировать только штатные значения напряжения. То есть информацию, передаваемую при низких оборотах двигателя. Все остальное считывает с погрешностью, а на ЭБУ поступает не вполне корректный сигнал. Это может привести к нарушениям работы двигателя из-за неверно измененной концентрации горючего в топливной смеси.

Как работает широкополосный лямбда-зонд:

• состоит из двухточечного и закачивающего элементов;
• благодаря такому строению получает кислород из выхлопной системы под воздействием силы тока;
• держит постоянное напряжение между электродами, а если оно растет, к ЭБУ подается сигнал;
• после этого блок корректирует состав топливной смеси.

Отличие широкополосного зонда в том, что он измеряет концентрацию кислорода в выхлопных газах на любых оборотах двигателя. Его диапазон от 0 до 5 вольт. У узкополосного он только 0-1.

Работает ли лямбда зонд без катализатора

Выход из строя катализатора выхлопной системы (очистителя отработанных газов) – одна из частых проблем, вызывающая сложности с функционированием двигателя. Так бывает, если контролирующих датчиков два: один установлен перед приспособлением, а другой после него.

В этом случае содержание кислорода в выхлопах, прошедших через катализатор, изменится. Это обнаружит стоящий после него датчик. Он и передаст ложный сигнал на ЭБУ о необходимости коррекции состава топливной смеси. И в данном случае ответ на вопрос, работает ли лямбда зонд без катализатора, отрицательный. Ведь он подает сигнал, основанный на искаженных сведениях. Здесь нужно ставить обманку.

Другой вариант – сделать перепрошивку «мозгов» авто, поменять катализатор на пламегаситель и удалить датчик. Иначе начнутся проблемы с впрыском, что может привести к высокому расходованию бензина, повышению нагрузки на двигатель, поломке.

Кислородный датчик в некоторых авто располагается и только перед катализатором. Тогда лямбда-зонд анализирует выхлопные газы, еще не прошедшие через очиститель. То есть данные не искажаются, работает катализатор или нет. С поломкой очистителя увеличивается лишь количество ядовитых газов из выхлопной трубы.

Сколько работает вообще

Кислородный датчик – одна самых чувствительных составляющих машины. Его хватает на 50000-100000 км пробега. Но сколько работает лямбда-зонд, зависит также от:

• условий эксплуатации авто;
• исправности двигателя;
• типа устройства (неподогреваемое, подогреваемое, планерное);
• качества топлива.

Последний фактор особенно важен. Если несколько раз залить в бак некачественный бензин, датчик может выйти из строя практически сразу.

Смотрите в этом видео о том, как работает лямбда-зонд:

Если не работает подогрев

Кислородный датчик начинает анализировать состав выхлопа после того, как сам нагреется до 300-400 градусов. Если подогрев лямбда-зонда не работает, приспособление не почувствует проблем с составом топливной смеси. И двигатель будет работать с повышенной нагрузкой, а токсичность выхлопных газов резко увеличится. Как и расход топлива.

Выходом станет только замена датчика полностью или его удаление вместе с прошивкой «мозга» машины.

Последствия поломки

Неисправность кислородного датчика пагубно скажется прежде всего на двигателе. Он начнет функционировать нестабильно даже на холостом ходу. Когда не работает лямбда-зонд, последствия бывают и такими:

Мощность двигателя падает, а педаль акселератора при воздействии на нее срабатывает медленнее;

По этим изменениям нетрудно понять, как работает неисправный лямбда-зонд. Если же он окончательно вышел из строя, авто может и не поехать. При разгерметизации датчика «мозг» машины получает множество сигналов о проблемах, и система управления впрыском блокируется.

Если кратко говорить о том, как работает лямбда-зонд, он дольше поддерживает двигатель в рабочем состоянии, экономит топливо, сокращает токсичность выхлопа. Нужно регулярно проверять его у специалиста, следить за качеством горючего и системой охлаждения мотора. А при выходе из строя датчика обязательно поменять его.

Полезное видео

Смотрите в этом видео о том, как правильно проверить лямбда-зонд:

Не нашли ответа на свой вопрос? Узнайте, как решить именно Вашу проблему - позвоните прямо сейчас по телефону:

Современные автомобили оборудованы системами электронного впрыска горючего с возможностью регулировки состава смеси. В случае поломки устройства знание признаков неисправности лямбда-зонда поможет определить причину проблемы.

[ Скрыть ]

Описание устройства и где находится

С появлением систем электронного впрыска бензина перед конструкторами встала задача корректировки состава топливной смеси. Для этого стали применяться . Устройства поддерживают состав топливной смеси в определенных переделах, что позволяет обеспечивать максимальную эффективность каталитического нейтрализатора. При иных составах смеси нейтрализатор начинает работать некорректно и выходит из строя.

В зависимости от конструкции выхлопной системы используется один или два датчика:

1. Первый установлен непосредственно в выхлопном коллекторе и замеряет состав выхлопных газов перед каталитическим нейтрализатором. На ранних системах этот девайс был единственным.
2. С введением нормативов Евро-3 стал применяться второй зонд, расположенный после нейтрализатора. анализирует данные от двух зондов и косвенно оценивает эффективность работы катализатора, а также корректирует состав смеси.

Производители установили для изделий срок службы:

• зонд без спирали подогрева – не более 80 тыс. км;
• узел с подогревом – до 100 тыс. км;
• планарные (широкополосные) зонды – до 160 тыс. км.

Заявленный ресурс зондов не является точным. Срок работы устройств зависит от множества факторов и может быть меньше или больше указанных значений.

Схема устройства

Рассмотрим схему зонда, дающую представление о размещении узлов. Знание конструкции позволяет понять места расположения деталей, подверженных поломкам.

Конструкция включает:

• 1 – металлический штуцер, предназначенный для установки зонда, на внешней поверхности имеются грани под ключ, ниже расположена резьба;
• 2 – керамический изолятор;
• 3 – уплотнительный элемент для ввода жгута проводов;
• 4 – сигнальные провода;
• 5 – металлический защитный колпачок, оснащенный вентиляционными продухами, предназначен для защиты измерительного элемента от повреждений;
• 6 – пружинная контактная часть;
• 7 – чувствительный элемент, выполненный из керамики;
• 8 – нагревательный стержень;
• 9 – вентиляционный канал;
• 10 – внешний металлический корпус.

Основные признаки и причины неисправности лямбда-зонда

Основные признаки неисправности лямбда-зонда:

• перебои в работе и плавающие обороты на холостом ходу или низкой частоте вращения вала;
• снижение разгонных параметров автомобиля;
• заметное (иногда на несколько литров) увеличение расхода топлива;
• включение индикатора Check Engine и появление ошибок в памяти блока управления.

Причинами неисправности кислородного датчика могут быть:

• поврежденный чувствительный элемент;
• засорение рабочей зоны зонда сажей или свинцом;
• разрушение проводки;
• выход из строя элемента подогрева.

Как проверить датчик кислорода?

При возникновении перечисленных выше проблем необходимо проверить состояние датчика кислорода. Проверка лямбда-зонда выполняется визуальным методом и с помощью электронного оборудования.

Визуальный осмотр

Самым первым этапом проверки является внешний осмотр детали, который состоит из этапов:

1. Провести визуальный осмотр проводки и штекеров. Недопустимы оплавления изоляции, механические повреждения, окисления контактов.
2. На рабочей поверхности датчика не должно иметься налета сажи и копоти. Слой сажи возникает при износе поршневых колец или плохой герметичности клапанов. Копоть изменяет чувствительность зонда, который передает неверную информацию на блок управления двигателем. После очистки детали работоспособность восстанавливается. Очистка производится мягкой щеткой и выдерживанием зонда в ортофосфорной кислоте в течение 15-20 минут.
3. Если на поверхности чувствительного элемента присутствуют отложения белого или светло-серого цвета, то это свидетельствует о применении топлива с присадками на основе тетраэтилсвинца. Как правило, такой датчик быстро выходит из строя.

Внешний осмотр лямбда-зонда позволяет определить только малую часть неисправностей, более тщательный анализ выполняется при помощи тестера или мультиметра.

Проверка мультиметром

В устройстве могут перегореть цепи подогрева или начаться разрушение рабочего элемента. Эти неисправности могут быть обнаружены при помощи электронных тестовых приборов.

Существуют три разновидности штекеров лямбда-зонда:

• двухпроводной (заземление и сигнальный);
• трехпроводной (добавляется положительный провод питания нагревательного элемента);
• четырехпроводной (имеется дополнительное заземление нагревательной спирали).

Для выполнения проверки лямбда-зонда требуется заводская документация, позволяющая определить назначение проводов и цифровой мультиметр, переключенный в режим вольтметра и омметра.

Примерная последовательность действий:

1. Прогреть двигатель до рабочей температуры, поскольку только в этом случае обеспечивается возможность снятия корректных данных.
2. Прозвонить цепи подогрева. В нормальных условиях сопротивление находится в пределах 2-15 Ом, более точные данные можно получить из справочной литературы. Сопротивление измеряется подключением к двум пинам в штекере (для четырехпроводного зонда) или к пину нагревателя и корпусу автомобиля (в трехпроводных). Если сопротивление равно нулю, это значит, что выявлено короткое замыкание обмоток подогревательного элемента. Стремление сопротивления к бесконечности является симптомом обрыва нихромовых нитей обогрева.
3. Прозвонить проводку, идущую к подогревателю от блока управления, на отсутствие разрывов.
4. Проверить напряжение в сигнальной цепи. Отрицательный сигнал может браться с корпуса автомобиля или непосредственно с клеммы аккумулятора. Перед проверкой двигатель должен поработать на средних оборотах (2500-3000 об/мин) в течение 2-3 минут. Разъединить штекер и подключить тестовый прибор.
5. Довести обороты до 2500-2600 об/мин и резко бросить педаль газа. Показания вольтметра находятся в пределах 0,2-1,0 вольта и меняются с частотой 1 Гц (в среднем один раз в секунду).
6. Отключить трубку вакуума от регулятора давления для проверки степени обеднения смеси. Возможно принудительное обеднение смеси закрыванием рукой воздухозаборного отверстия дроссельного узла. Провести замер напряжения, которое должно находиться в пределах 0,2 вольта или ниже.
7. Установить трубку обратно.
8. Резко поднять обороты до максимальных. При этом напряжение должно составлять около 1 вольта.

Косвенным признаком неработоспособности зонда является стабильное напряжение около 0,45-0,5 вольта, которое не меняется от режима работы и состава смеси. Однако для подтверждения поломки рекомендуется проводить тщательную проверку осциллографом или тестовым компьютером.

Проверка с помощью осциллографа

Преимуществом проверки зонда осциллографом является возможность контроля не только значения напряжения, но и амплитуды изменения по времени. Сдвиги амплитудных характеристик в небольших пределах вызывают изменение параметров работы двигателя, но не регистрируются блоком управления, как ошибка. Проверка осциллографом проводится в условиях специализированного сервиса, поскольку в личном владении прибор встречается нечасто.

Последовательность действий:

1. Прогреть двигатель.
2. Подключить выводы осциллографа к датчику.
3. Провести тестирование на холостых оборотах. Ниже приведены примерные кривые, снятые осциллографом. По амплитуде сигнала можно сделать вывод о состоянии детали.
4. Поменять поврежденную деталь и провести повторное тестирование.

Как проверить датчик с помощью сканера ELM327 USB OBD II

Владелец может самостоятельно протестировать датчик при помощи сканера ELM327, работающего по протоколу OBD II. Устройство совместимо с большинством автомобилей российского и зарубежного производства.

Последовательность тестирования:

1. Подключить тестер к диагностическому разъему. Место расположения разъема необходимо уточнить по документации, прилагаемой к автомобилю.
2. Считать параметры работы и передать их на ноутбук с предустановленным специальным программным обеспечением. Наиболее распространена утилита Torque Pro, которая находится в открытом доступе.

Ниже приведен видеоурок по работе сканера ELM327 с утилитой Torque Pro, предоставленный каналом Savontiy.

Инструкция по замене датчика своими руками

Перед началом работ требуется подготовить материалы и инструменты:

1. Новый зонд.
2. Гаечный ключ или насадку, которая позволит выкрутить корпус датчика из коллектора. На некоторых автомобилях можно попытаться снять устройство обычным рожковым ключом на 22 мм или газовым разводным ключом. Но основная часть машин требует использования специализированной насадки.
3. Удлинитель для насадки.
4. Динамометрический ключ до 50-100 Н/м.
5. Защитные перчатки и нарукавники, поскольку работы производятся на нагретом коллекторе.
6. Гаечные ключи для демонтажа защитных теплоизоляционных экранов и/или коллектора.

Менять лямбда-зонды следует на такую же модель или аналогичную, подходящую по параметрам. Устанавливать первый попавшийся датчик нельзя. Перед монтажом нужно внимательно изучить инструкцию, прилагаемую производителем.

Приблизительная последовательность действий при замене первого зонда:

1. Прогреть силовой агрегат до рабочей температуры. При этом происходит термическое расширение элементов выхлопной системы, что позволяет облегчить задачу выкручивания сенсора из коллектора или выхлопной трубы.
2. Выключить двигатель.
3. Снять клемму с аккумулятора для исключения вероятности запуска электрического вентилятора системы охлаждения.
4. Аккуратно разъединить разъем зонда с проводкой.
5. Надеть защитные перчатки и снять провод зонда с фиксаторов.
6. При помощи насадки выкрутить зонд. На этом этапе возможны трудности, поскольку стык зонда и коллектора забивается ржавчиной и сгоревшей смазкой. Для облегчения процесса может применяться локальный прогрев газовой горелкой, который позволяет выжечь ржавчину. После этого следует попытаться сдернуть зонд с места, если деталь не начала откручиваться – прогрев повторить заново.
7. Протереть место установки от остатков старой графитной смазки.
8. Проверить наличие штатной смазки на резьбе нового зонда. Средство может входить в комплект поставки в отдельном пакетике. Смазывающее вещество наносится тонким равномерным слоем на резьбу. Категорически запрещается нанесение на защитный колпачок, поскольку это приводит к образованию твердого нагара и ухудшению параметров работы зонда. Если на автомобиле использован датчик, закрепленный двумя болтами, то они не нуждаются в смазке.
9. Аккуратно закрутить датчик на место от руки до упора.
10. Затянуть зонд ключом с требуемым моментом. Большинство производителей указывают силу 40-45 Н/м, но рекомендуется уточнять значение по сервисной литературе. При отсутствии динамометрического ключа затяжка производится доворотом зонда на 180º после закручивания рукой до упора.
11. Проложить жгут по фиксаторам, закрепить при необходимости хомутами.
12. Подключить аккумулятор и удалить ошибки из блока управления. Ошибки убираются при помощи компьютера или иным способом (в зависимости от марки и модели автомобиля).

При установке зонда требуется соблюдать момент затяжки. Превышение силы приводит к разрушению корпуса зонда или срыву резьбы, низкий момент является причиной прорыва выхлопных газов и неравномерного прогрева детали.

Как ремонтировать лямбда-зонд?

Производители лямбда-зондов позиционируют детали, как неразборные и не подлежащие ремонту. Однако некоторые автовладельцы с определенным успехом пытаются разбирать и ремонтировать датчики, собирая из двух или более поврежденных устройств одно работоспособное.

Владельцу автомобиля следует помнить, что подобный ремонт лямбда-зонда является временным мероприятием. Рекомендуется приобрести новый датчик, а отремонтированный использовать в качестве запасного.

Ремонт нагревательного элемента

Примерная последовательность разборки и ремонта датчика с поврежденным нагревательным элементом:

1. Аккуратно распилить внешний корпус датчика.
2. Аналогичным образом распиливается второй датчик.
3. Вынуть из распиленных корпусов нагревательные стержни. Целое устройство необходимо протереть от нагара и грязи сухой материей. Использовать чистящие вещества не рекомендуется, поскольку возможно повреждение нагревателя в результате химических реакций.
4. Установить нагреватель в зонд, который будет применяться на автомобиле.
5. Спаять корпус медно-фосфорным припоем, имеющим температуру плавления около 700 ºС. В качестве источника тепла применяется газовая ювелирная горелка.
6. Проверить работоспособность изделия тестером и установить зонд в коллектор. Если отремонтированное устройство не работает, то можно попробовать поменять нагреватель еще раз. Ниже приведены фотографии, поясняющие процесс ремонта.

Ремонт неисправной проводки

Встречаются рекомендации по установке дополнительного резистора в цепь обогрева при выходе ее из строя. По идее авторов полученное сопротивление должно давать корректный сигнал в блок управления и выключать информацию об ошибке. Фактически так и происходит, но срок жизни дополнительного сопротивления составляет от нескольких часов до нескольких дней. Нагревающийся до высоких температур резистор может стать причиной возгорания в моторном отсеке.

Устранить неисправность, связанную с разорванным жгутом проводки, можно следующим образом:

1. Пропилить корпус на верхней части зонда.
2. Демонтировать полностью старые провода, поскольку изоляция со временем изнашивается и трескается.
3. Вынуть из колодки-донора пины с припаянными проводами. В качестве донора может использоваться любая штекерная колодка из имеющихся в наличии.
4. Для дальнейшей работы необходимо выпаять из пинов соединительные элементы.
5. Собрать новый жгут проводки, используя штатное резиновое уплотнение от зонда.
6. Установить на концы проводов снятые соединительные элементы.
7. Соединить проводку с ответными кабелями лямбда-зонда.
8. Обжать контакты и дополнительно пропаять тугоплавким медно-фосфорным припоем.
9. Запаять корпус и промазать место ввода жгута проводов в датчик термостойким герметиком.

Очистка от нагара и сажи

Еще одним вариантом ремонта является очистка измерительного элемента от нагара и сажи:

1. Аккуратно спилить защитные колпачки.
2. Выдержать датчик в ортофосфорной кислоте, затем аккуратно счистить нагар кисточкой. Не рекомендуется прилагать усилие, поскольку измерительный элемент крайне хрупкий.
3. При необходимости дополнительно очистить элемент путем нагрева на газовой горелке. Процедуру следует выполнять аккуратно, поскольку возможно растрескивание детали. Рекомендуемый в ряде источников нагрев и охлаждение холодной водой делать запрещено, поскольку это приведет к полному выходу зонда из строя.
4. Собрать датчик обратно, соединив детали тугоплавким припоем или точечной сваркой.

Сколько стоит датчик кислорода?

Стоимость датчика зависит от типа изделия и распространенности модели. Ниже приведены справочные цены на устройства, применяемые на некоторых моделях авто.

Видео “Проверка лямбда-зонда”