Лямбда-зонд

Современные автомобили оснащают специальным датчиком (так называемый датчик кислорода или лямбда-зонд) для того, чтобы определить содержания кислорода в выхлопной системе автомобиля.

Основные функции:

• Сообщать в ЭБУ состав продуктов горения в ДВС, что позволяет вносить коррективы в пропорции рабочей смеси. Благодаря этому производительность силового агрегата повышается.
• Помогать подбирать оптимальный состав рабочей смеси, способствуя продлению ресурса двигателя. В результате достигается экономичная работа мотора.
• Способствовать уменьшению выработки вредных газов в выхлопе автомобиля.

Автопроизводитель выбирает количество лямбда-зондов исходя из типа двигателя. Для 4-цилиндровых ДВС устанавливают 2 датчика, моторам с 6 или 8 цилиндрами – 4 датчика.

Принцип работы

Информация, передаваемая с лямбда-зонда в ЭБУ, дает возможность точного определения пропорции смеси топлива или газа с воздухом. На холостых оборотах запрос от электронного блока управления поступает на датчик с интервалом 0,5 сек. Частота запросов возрастает при увеличении числа оборотов двигателя. На основании получаемых данных ЭБУ вносит коррективы в состав смеси. Существуют идеальные соотношения воздуха и различных видов топлива. Блок управления старается достичь этих пропорций, делая рабочую смесь богаче (с малым количеством кислорода) или беднее (с увеличенным количеством кислорода).

Работа лямбда-зонда начинается только при достижении требуемой температуры. Для нагрева первых датчиков кислорода использовали выхлопные газы. Однако такой процесс занимал много времени и до момента нагрева лямбда-зонда нормы токсичности могли не соблюдаться. Позднее изменения в конструкции позволили ускорить процесс нагрева благодаря подведенному электрическому подогреву. К стандартному датчику подведены два провода на обогрев, один на массу и один на сигнал.

Различают следующие виды датчиков кислорода:

• Узкополосный (двухточечный или датчик прыжкового типа) – сравнивает остаточное количество кислорода в выхлопных газах с его содержанием в атмосфере. Другими словами, определяет богатой или бедной является рабочая смесь. Однако такой информации для ЭБУ недостаточно. Поэтому снижается скорость и эффективность лямбда-регулирования.

  

• Широкополосный (универсальный) – дает возможность точного определения состава смеси, что сказывается на эффективной работе двигателя. К несомненным достоинствам такого датчика можно отнести увеличение КПД мотора, снижение расхода топлива и возможность «снять» с ДВС большую мощность. Широкополосный датчик кислорода представляет собой два электрода с твердым электролитом между ними. Используется керамика из диоксида циркония. Принцип работы заключается во влиянии окислительно-восстановительных реакций в выхлопных газах, протекание которых зависит от количества кислорода в смеси, на выходное напряжение лямбда-зонда.

  

Место установки

Передний датчик кислорода ДК1 расположен перед катализатором в выпускной коллекторе двигателя. Начало применения этого лямбда-зонда было обусловлено принятием норм токсичности EURO 2. Основная его задача заключается в контроле состава смеси, а также для проведения топливной коррекции.

Задний датчик кислорода ДК2 находится в выпускном коллекторе после катализатора. Это так называемый диагностический лямбда-зонд. Введенный стандартом EURO 3. Основная задача – контроль работы и состояния каталитического нейтрализатора. На приборной панели загорится сигнал Check Engine, когда электронный блок управления обнаружит несоответствие передаваемых ДК2 параметров с параметрами, заданными производителем. Полученная информация дает возможность оптимизировать работу системы нейтрализации вредных газов в выхлопе ТС, при этом установленные нормы токсичности соблюдаются.

Признаки неисправности лямбда-зонда

Заметить некорректную работу лямбда-зонда можно по следующим симптомам:

• расход топлива увеличился;
• двигатель начинает работать с подергиваниями, слышны нехарактерные хлопки;
• зажигается сигнал Check Engine;
• токсичность ВГ увеличивается, но определить это можно только при прохождении диагностики;
• катализатор перегревается в результате некорректной работы датчика кислорода.

Как результат, значительно ухудшается динамика автомобиля и снижается тяга мотора.

Почему датчик может выйти из строя?

Механическое повреждение считается одной из основных причин неисправности лямбда-зонда. Негативное воздействие на датчик окажет езда по бездорожью или наезд на преграду, например, бордюр. Также учитывается естественный износ датчика при длительной эксплуатации автомобиля.

Другими причинами неисправности ДК являются:

• перегрев в результате неисправности системы зажигания или при некорректной работе мотора;
• использование низкокачественного топлива – увеличение количества тяжелых металлов приводит к засорению системы и ускоренному выходу датчика кислорода из строя;
• неисправность/повреждение проводки;
• неисправность поршневой группы – дефектные элементы ПГ позволяют маслу проникнуть в выхлопную систему, поэтому лямбда-зонд загрязняется;
• попадание в датчик любой жидкости – сократится срок службы кислородного датчика;
• отклонения от оптимального состава рабочей смеси – подается бедная или богатая смесь;
• разгерметизация выпускной системы или пропуски зажигания.

Предотвратить выход лямбда-зонда из строя поможет регулярная профилактика и своевременная диагностика узла. Датчик кислорода может выйти из строя постепенно, поэтому следует избегать аварийных ситуаций, поломок, механических повреждений.