Показания широкополосного лямбда зонда: Широкополосный лямбда-зонд: полное описание, назначение, разновидности

Это изменение напряжения и будет отображаться на экране сканера.

На сканере напряжение датчика 3.29 вольта с соотношением  смеси AF FT B1 S1 0.99 (1% богатая), что почти идеально. Блок управляет составом смеси близко к стехиометрической. Падение напряжения датчика на экране сканера (от 3.30 до 2.80)  говорит об обогащении смеси (дефицит кислорода). Увеличение напряжения (от 3.30 до 3.80) есть признак обеднения смеси (избыток кислорода). Это напряжение нельзя снять осциллографом, как у обычного датчика О2 .

Напряжение на контактах датчика относительно стабильно, а напряжение на сканере будет изменяться в случае значительного обогащения или обеднения смеси, регистрируемого по составу выхлопных  газов.

На экране мы видим ,что смесь обогащена на 19%, показания датчика на сканере 2.

   На этих скриншотах хорошо видно, что блок всегда отображает реальное состояние смеси.  Значение параметра AF FT B1 S1   и есть лямбда.   

Некоторые сканеры   OBD II поддерживают параметр широкополосных датчиков на экране, отображая напряжение от 0 до 1 вольта. То есть заводское напряжение датчика делится на 5. На таблице видно как определять соотношение смеси по напряжению датчика, отображаемому на экране сканера

Обратите внимание на верхний график, который показывает напряжение широкополосного датчика. Оно почти всё время находится около 0.64 вольта (умножим на 5,получим 3.2 вольта). Это для сканеров не поддерживающих широкополосных датчиков и работающих по версии EASE Toyota software.

Устройство и принцип работы широкополосного датчика.

Устройство очень похоже на обычный датчик кислорода. Но датчик кислорода генерирует напряжение, а широкополосник генерирует ток, а напряжение постоянно(напряжение изменяется только в текущих параметрах на сканере).

Блок управления задаёт постоянную разность напряжений на электродах датчика. Это фиксированные 300 милливольт. Ток будет генерироваться такой, чтобы удерживать эти 300 милливольт, как фиксированное значение. В зависимости от того, бедная смесь или богатая направление тока будет меняться.

На данных рисунках даны внешние характеристики широкополосного датчика. Хорошо видны величины тока при разных составах выхлопного газа. 

На этих осциллограммах: верхняя — ток цепи нагрева датчика, а нижняя — управляющий сигнал этой цепи с блока управления. Значения тока более 6 ампер.

 Тестирование широкополосных датчиков.

Датчики четырёхпроводные. На рисунке обогрев не показан.

Напряжение (300 милливольт) между двумя сигнальными проводами не меняется. Обсудим 2 метода тестирования. Так как рабочая температура датчика 650º, во время тестирования цепь обогрева всегда должна функционировать. Поэтому рассоединяем разъём датчика и сразу восстанавливаем цепь обогрева. Подсоединяем к сигнальным проводам мультиметр.

Теперь обогатим смесь на ХХ пропаном или снятием разряжения с вакуумного регулятора давления топлива. На шкале мы должны увидеть изменение напряжения как при работе обычного датчика кислорода. 1 вольт — максимальное обогащение.

Следующий рисунок показывает реакцию датчика на обеднение смеси, посредством отключения одной из форсунок).Напряжение при этом снижается с 50 милливольт до 20 милливольт.

Второй способ тестирования требует другого подключения мультиметра. Включаем прибор в линию 3.3 вольта.

Положительные значения тока отображают обеднённую смесь, отрицательные значения говорят об обогащённой смеси.

При использовании графического мультиметра получается вот такая кривая тока (изменение состава смеси инициируем дроссельной заслонкой).Вертикальная шкала ток, горизонтальная время

На этом графике отображается работа двигателя с отключенной форсункой, смесь бедная. В это время на сканере отображается напряжение 3.5 вольта для испытуемого датчика. Вольтаж выше 3.3 вольта говорит о бедной смеси.

Горизонтальная шкала в миллисекундах.

Здесь форсунка снова включена и блок управления старается выйти на стехиометрический состав смеси.

Так выглядит кривая тока датчика при открытии и закрытии дросселя со скорости 15 км/ч.

А такую картинку можно воспроизвести на экране сканера для оценки работы широкополосного датчика, используя параметр его напряжения и МАФ сенсора. Обращаем внимание на синхронность пиков их параметров во время работы.

John Thornton, 
Underhood Service, 
January 2002

Адрес статьи:
http://www.lindertech.com/

Перевод с английского

Большая заочная Признательность 
Автору статьи за столь Полное и 
Информативное изложение материала.

Автокниги по ремонту Toyota (Тойота) на русском языке

Широкополосный датчик кислорода принцип работы

Ежегодно в мире ужесточаются экологические нормы. Сейчас каждый автомобиль укомплектован системой фильтрации отработавших газов. И если на дизельных моторах эту функцию выполняет сажевый фильтр и система SCR, то на бензиновых все несколько иначе. Здесь используется каталитический нейтрализатор. Именно он преобразует вредные металлы в экологически чистые оксиды. Однако его работа и эффективность зависима от электроники. Так, в конструкции автомобиля можно встретить широкополосный датчик кислорода. Что это за элемент, как он работает, как устроен и можно ли его проверить своими руками? Ответы на эти вопросы узнаете в нашей сегодняшней статье.

Характеристика

Что это за элемент? Широкополосный лямбда-зонд – это устройство, которое отвечает за измерение количества кислорода в выхлопных газах автомобиля. Благодаря работе данного элемента обеспечивается наиболее правильное смесеобразование и, как следствие, оптимальная и стабильная работа двигателя на всех его режимах. Процесс управления концентрацией кислорода в газах называют лямбда-регулированием.

Сам название «лямбда» происходит от греческого символа λ. В автомобилестроении данным символом обозначается коэффициент остатка воздуха в горючей смеси.

Где находится?

Устанавливается широкополосный лямбда-зонд в выхлопной системе. В зависимости от типа автомобиля, в конструкции может использоваться один или несколько таких датчиков. Так, первый устанавливается до катализатора, второй – после него. Внешне его можно увидеть не всегда. Например, на «Калине» первых поколений данный элемент расположен в районе днища. А начиная со второго поколения кислородный датчик (лямбда-зонд) монтируется прямо в выпускной коллектор, доступ к которому осуществляется из-под капота. Но в любом случае данный элемент будет выглядеть как некая форсунка, что торчит из трубы со жгутом проводов.

Отметим, что на старых автомобилях использовался не широкополосный датчик кислорода, а двухточечный. Он имеет простую конструкцию. Был заменен ввиду необходимости более точных показаний. Ведь чем правильнее смесь, тем более оптимальной будет работа двигателя в разных режимах и нагрузках. Кстати, некоторые устанавливают широкополосный датчик кислорода с показометром. Обычно это цифровой «будильник», который показывает соотношение бензина и воздуха в смеси в режиме реального времени. Зачастую используется для диагностики неисправностей авто. На заводе такой элемент не устанавливается.

Устройство

Конструкция данного механизма предполагает наличие следующих элементов:

• Металлический корпус с резьбой.
• Электрический нагреватель.
• Наконечник.
• Защитный экран.
• Токопроводящий контакт.
• Уплотнительная манжета для провода.
• Изолятор.

В основе механизма лежат два чувствительных электрода. Внешний имеет платиновое напыление, благодаря которому электрод сильно чувствителен к кислороду. Внутренний же изготовлен из циркония. Устанавливается датчик таким образом, чтобы сквозь него проходили отработанные газы. Внешний электрод улавливает О₂, после чего измеряется потенциал между двумя наконечниками. Чем он выше, тем больше кислорода в системе.

Широкополосный датчик кислорода являет собой усовершенствованную конструкцию двухконтактного механизма. Отметим, что потенциал разницы измеряется под воздействием определенной силы тока.

Как это работает?

Алгоритм действия данного элемента основывается на поддержке определенного напряжения. Оно составляет 0,45 В. Это стабильный показатель между двумя электродами датчика.

При снижении концентрации О₂, напряжение между керамическим элементом возрастает. это свидетельствует о наличии обогащенной смеси. Данный сигнал моментально поступает в электронный блок управления. Последний на основаниях этих сигналов создает ток определенной силы на исполнительных устройствах (в том числе на форсунке). Та, в свою очередь, впрыскивает больше (или меньше, в зависимости от показаний) бензина в камеру. Если смесь бедная, датчик сигнализирует об этом ЭБУ таким же образом.

Важная особенность

Стоит отметить, что работа чувствительных наконечников возможна только при достижении температуры в триста градусов Цельсия. Рабочий диапазон керамических электродов составляет от трехсот до тысячи градусов. Но как тогда действует элемент «на холодную»? Ранее на двухконтактных устройствах сигнал формировался от иных датчиков (расхода воздуха, положения заслонки и числа оборотов коленвала). Усредненное значение лямбды поступало на блок и тот формировал готовую смесь. Правда, значения эти были не всегда верными. Это не гарантировало оптимальную и стабильную работу двигателя внутреннего сгорания.

Поэтому в новом поколении датчиков (широкополосного типа) используется специальный подогреватель. Его функция – повысить температуру наконечников. Это необходимо, чтобы устройство включилось в работу сразу же после холодного старта двигателя. При достижении температуры в триста градусов, керамический элемент становится твердым электролитом, который пропускает сквозь себя ионы кислорода, скопившиеся на платиновой электродной сетке.

Нагревательный элемент расположен внутри корпуса датчика и питается принудительно от бортовой сети автомобиля.

Значение лямбды и связь с ДВС

Исходя из всего вышесказанного можно сказать, что работа стабильная работа двигателя внутреннего сгорания невозможна без широкополосного датчика. Именно этот элемент формирует сигнальные значения для ЭБУ, который впоследствии корректирует горючую смесь. Электронный блок является связующим звеном, который не только принимает импульсы, но и подает опорное напряжение 0,45 В на датчик. В зависимости от нагрузки двигателя внутреннего сгорания, режима его работы и рабочей температуры электроника подбирает наиболее оптимальное соотношение воздуха и топлива в смеси.

Считается, что идеальное соотношение – это 14,7 частей кислорода на одну часть бензина. При таком условии значение лямбды будет равно единице. Но не стоит забывать о таком значении, как коэффициент избытка воздуха. Если лямбда показывает выше единицы, значит, смесь будет обедненной. В таком случае в цилиндр поступит больше кислорода. Ежели лямбда ниже одного, значит, ЭБУ будет формировать обогащенную смесь. Так, в цилиндры поступит больше топлива, чем обычно.

Ресурс

Это довольно хрупкий элемент в автомобиле. Замена лямбда-зонда может понадобиться уже через 50 тысяч километров. Но как правило, на таком пробеге изнашиваются датчики отечественных авто. Если говорить об иномарках, замена лямбда-зонда может наступить через 100-120 тысяч километров. Точных цифр никто не регламентирует, поскольку ресурс зависит от многих факторов (вплоть до содержания свинца в бензине).

Признаки

Как определить, что кислородный датчик (лямбда-зонд) требует замены? Узнать это очень просто. Поскольку датчик будет неисправен, на электронный блок заведомо поступят ошибочные сигналы и данные. В результате мотор будет работать нестабильно. Причиной тому является неправильно сформированная топливовоздушная смесь. Неисправность кислородного датчика широкополосного типа сопровождается:

• Увеличением расхода топлива.
• Нестабильными оборотами на холостом ходу.
• Неконтролируемым нагреванием катализатора. после остановки мотора, он может потрескивать.
• Изменением концентрации СО в газах. Выхлоп будет более едким и неприятным на запах.
• Появлением лампы «Проверьте двигатель» на панели приборов.
• Снижением разгонной динамики.
• Провалами (рывками) при попытке набрать скорость.

Если появился хотя бы один из вышеперечисленных симптомов, это повод произвести детальную проверку широкополосного датчика кислорода.

Причины неисправности

Почему данный механизм может выходить из строя? Первая причина – это естественный износ. Если пробег автомобиля составил более 50 тысяч километров, ресурс механизма может подойти к концу. Но также датчик ломается по другим причинам:

• При обрыве проводов, что идут на датчик. В таком случае сигнал попросту не поступит на ЭБУ.
• При механическом повреждении. Многие датчики устанавливаются в районе днища. Если автомобиль проехал через глубокое препятствие, возможно повреждение измерительного элемента. При малейшей деформации разрушается гальванический элемент широкополосного датчика кислорода.
• При перегреве датчика. Это может произойти из-за неполадок в топливной системе автомобиля. Обычно это некорректный угол зажигания либо неправильный тюнинг двигателя (например, не та прошивка ЭБУ при чип-тюнинге).
• При загрязнении чувствительного элемента. Если закоксовывается верхний слой с платиновым покрытием, ионы не будут улавливаться широкополосным датчиком. Что это может быть? Обычно загрязнения происходят из-за попадания масла в камеру сгорания. данная копоть затем обволакивает стенки выпускного коллектора, а также наконечника датчика. Еще загрязнения могут происходить из-за использования некачественного бензина, который содержит много свинца.

• При разгерметизации корпуса. Такое бывает редко, но данную неисправность не следует исключать.
• При попадании антифриза в цилиндры двигателя. это происходит из-за пробоя прокладки головки блока. В результате газы приобретают характерный белый цвет. Помимо этого, меняется и концентрация кислорода в выхлопе. Простыми словами, датчик начинает «сходить с ума». ЭБУ готовит неправильную смесь.

Разбираем контакты

В отличие от двухконтактного датчика, широкополосный имеет несколько иное устройство.

К нему подводится целая колодка с проводами. За что отвечает каждый из них? Ниже мы расскажем о распиновке широкополосного датчика кислорода:

• Пин-1. Отвечает за ток ионного насоса. Напряжение на этом контакте должно составлять не менее 10 микроампер.
• Пин-2. Отвечает за массу. Допустимое отклонение – не больше 100 mV.
• Пин-3. Отвечает за работу гальванического элемента (сигнал Нернста). В отключенном разъеме уровень напряжения должен составлять порядка 0,45 В. При подключенном разъеме данная цифра находится в пределах 1 В.
• Пин-4 и 5. Эти контакты отвечают за напряжение на подогревателе. Управляется подогреватель широкополосного датчика путем широтно-импульсной модуляции. В случае отказа подогревателя, при компьютерной диагностике будут следующие коды ошибок: РОО36 и РОО64.

Подводим итоги

Итак, мы выяснили, как работает кислородный датчик, как устроен и почему он выходит из строя. Как видите, устроен широкополосный элемент гораздо сложнее, чем двухконтактный. Тем не менее именно такой тип позволяет точно контролировать и правильно готовить топливно-воздушную смесь, не возлагаясь на усредненные параметры. В случае выхода из строя элемент нужно срочно заменить.

Где находится датчик кислорода, мы уже знаем (до и после каталитического нейтрализатора либо в районе выпускного коллектора). При замене могут возникнуть трудности. Резьба часто прикипает, а открутить датчик можно только с использованием универсальных смазок типа ВД-40.

Лямбда-зонд (λ-зонд) — датчик остаточного кислорода (например, в выпускном коллекторе двигателя или дымоходе отопительного котла). Позволяет оценивать количество оставшегося не сгоревшего топлива либо кислорода в выхлопных газах. Данные показания позволяют приготовлять оптимальную воздушно-топливную смесь, а также снижать количество вредных для человека побочных продуктов процесса сгорания.

Содержание

Узкополосный лямбда-зонд [ править | править код ]

Лямбда-зонд порогового типа действует по принципу гальванического элемента/твердооксидного топливного элемента с твердым электролитом в виде керамики из диоксида циркония (ZrO₂). Керамика легирована оксидом иттрия, а поверх неё напылены токопроводящие пористые электроды из платины, одновременно являющейся катализатором окислительно-восстановительных реакций. Один из электродов омывается горячими выхлопными газами (внешняя сторона датчика), а второй — воздухом из атмосферы (внутренняя сторона датчика). Эффективное измерение состава отработавших газов лямбда-зонд обеспечивает после разогрева до определенной температуры выше 300°C. Только в таких условиях циркониевый электролит приобретает проводимость, а гальваническая ячейка начинает работать. Для работы датчика атмосферный кислород нужен в очень небольшом количестве, поэтому, в целом герметичный для воды, датчик делается таким образом, чтобы кислород немного попадал внутрь со стороны проводки.

Если при работе двигателя и датчика ионы свободного кислорода присутствуют лишь с внутренней стороны элемента, то есть имеется лишь атмосферный кислород, то разогретая ячейка самостоятельно начинает генерировать ЭДС, а значит, на блок управления с датчика начинает поступать электрический ток с определённым напряжением. Это означает для ЭБУ автомобиля, что смесь была «богатой». На практике этому соответствует примерно 0,8-0,9 вольт. Если свободный кислород появляется в составе выхлопа с внешней стороны датчика, то выработка ЭДС снижается, а если кислорода достаточно много, то полностью прекращается, то есть кислород из выхлопа блокирует работу ячейки. Это означает для ЭБУ, что смесь была «бедной». На практике этому соответствует примерно 0,1-0,2 вольт. Если ЭДС стремится к нулю, то это означает что смесь абсолютно бедная, например в двигатель не поступает топливо. Напряжение с датчика 0,45 вольт считается оптимальным, и свидетельствует, что сжигаемая смесь обладает стехиометрическим соотношением топлива и воздуха.

Конструктивно, датчики делятся по числу проводов и наличию подогревательного элемента. Датчики без нагревательного элемента используют 1 или 2 провода, с нагревательным элементом — 3 или 4 провода. Первое поколение датчиков разогревалось лишь от выхлопных газов, поэтому начинало давать сигнал сравнительно поздно после старта двигателя. Появившиеся позже датчики с нагревательным элементом стали выводить датчик в рабочее состояние очень быстро, что отвечало возросшим требованиям экологии, а также позволяло использовать датчик, когда температуры выхлопных газов оказывалось недостаточно.

В начале работы, после запуска мотора, лямбда-зонд не выдаёт показаний, и ЭБУ вынужден использовать только карты впрыска, прописанные в нём. Это режим работы без обратной связи, и коррекции топливной смеси по лямбда-зонду в этом режиме нет. Когда с датчика появляется сигнал, то ЭБУ автомобиля переходит в режим работы с обратной связью, при котором исходные топливные карты корректируются с учётом показаний с лямбда-зонда в режиме реального времени.

Сигнал используется системой управления для поддержания оптимального (стехиометрического, около 14,7:1) соотношения воздушно-топливной смеси.

• λ=1 — стехиометрическая (теоретически идеальная) смесь;
• λ>1 — бедная смесь;
• λ [неизвестный термин] в катализаторе, для более точного регулирования может использоваться и второй лямбда-зонд, расположенный за катализатором или внутри него.

Однажды умер у меня датчик кислорода (лямбда-зонд). Решил я поставить новый, оригинальный, но к нему ещё и добавить широкополосный лямбда-зонд с индикатором качества сгорания топлива на приборной панели. Сразу предупреждаю, текст не для профи и будет многа букав.

Широкополосный лямбда-зонд (ШДК) лично я бы назвал самым полезным дополнительным прибором в машине, который показывает качество приготовления топливно-воздушной смеси и качество её правильного сгорания. Соответственно, это влияет на расход, ускорение и другие моменты в вождении, которые водитель ощущает пятой точкой. А на приборе он это ещё и увидит воочию. Особенно ШДК пригодится тем, кто ездит на газу (пропан-бутане), т.к. при переключении с бензина на газ можно легко проконтролировать качество настройки газовых мозгов, которые воруют информацию с бензинового мозга и управляют газовыми форсунками.

Сначала немного ликбеза. Чтобы двигатель работал идеально, он должен получать в свои цилиндры топливно-воздушную смесь (ТВС), которая должна состоять из 1 части топлива и 14,7 частей воздуха. Это соотношение называется стехиометрия или AFR. Правильно создать эту стехиометрию и есть главная задача любого инжектора или карбюратора. В данном случае я рассматриваю инжектор. Вкратце это происходит так: электронный блок управления двигателем (ЭБУ) с помощью датчиков на впускном тракте «видит» сколько воздуха поступает во впускной тракт и даёт команду форсункам впрыснуть ровно столько топлива, чтобы в итоге было соотношение 14.7:1 и тогда смесь сгорает без остатка и в выхлопном коллекторе будет совершенно отсутствовать кислород. Если ЭБУ посчитает нужным добавить мощность двигателю, то он начнёт обогащать и смешивать ТВС в пропорции 12.6:1. Если захочет сделать двигатель более экономичным, то он обеднит ТВС до пропорции 15.4:1. Кстати, при прогреве двигателя пропорция ТВС может быть гораздо ниже 12:1, я видел 10:0. Собственно мы это можем увидеть сами на любом сканере, который мы подключим к мозгам своей машины и посмотрим параметр «Target Air/Fuel Ratio»:

Написанное выше делает _любой_ ЭБУ на _любой_ машине (если в этот ЭБУ не лазили со своими кривыми ручонками всяческие чип-тюнеры) согласно вот этого графика:

Чтобы ЭБУ понял, что он правильно смешал смесь, в выпускной тракт ставится узкополосный датчик кислорода, который проверяет качество сгорания топливо-воздушной смеси и обычно сигнализирует ЭБУ напряжением от 0 до 1 вольта, бедная ли была в цилиндрах смесь или богатая. По-идее, если всё нормально, то ЭБУ во время работы двигателя на «спокойных» режимах должен видеть от лямбда-зонда напряжение равное 0,45 вольта (опорное напряжение), которое соответствует соотношению 14,7:1. Но на практике такой ровной работы никогда не бывает и ЭБУ получает от лямбда-зонда или сигнал о обеднённой смеси в виде напряжения от 0 до 0,45 вольта или же сигнал о обогащённой смеси в виде напряжения от 0,45 до 1 вольта. Видя это, ЭБУ немножечко уменьшает или немножечко увеличивает впрыск топлива форсунками до тех пор, пока лямбда-зонд не поменяет своё состояние на противоположное. В итоге мы имеем график работы лямбда-зонда в виде большой синусоиды, если с ним всё нормально:

Узкополосный датчик кислорода положено менять раз в 100 тыс.км., т.к. он «устаёт» от времени. Однако он может сдохнуть ещё быстрее от отравления тетраэтилсвинцом, который может присутствовать в некачественном бензине, но может сдохнуть и просто так, к примеру если провода при его замене паяли свинцово-оловянным припоем, поэтому лямбда-зонд паять нельзя, провода соединять надо только через винтовые зажимы. В любом случае, от времени или от свинца лямбда-зонд перестаёт выдавать свою обычную синусоиду и сигнал начинает еле-еле колебаться где-то около нуля вольт. Синусоида становится маленькой и не пересекает границу 0,45 вольта. ЭБУ, видя такое дело, зажигает чек и переходит на аварийный режим работы, сильно обогащая смесь. Но если полудохлый датчик хоть изредка пересекает границу 0,45 вольта, то чек не загорается, просто появляется нереальный расход топлива, ведь датчик всё время показывает ЭБУ бедную смесь. И это самая печальная ситуация.

Итак, ликбез окончен. Начнём практическое применение знаний 🙂

Перед покупкой нового датчика я захотел, чтобы я мог постоянно видеть его работу в виде конкретных цифр стехиометрии. Тогда я мучился с выбором хороших свечей для газа и хотел легко визуально диагностировать пропуски зажигания или пропуски воспламенения в цилиндрах. Для этого я купил широкополосный лямбда-зонд UEGO фирмы АЕМ, в комплект которого входит собственно сам датчик и «мозги», которые на своём выносном индикаторе показывают стехиометрию в цифровой и визуальной форме (в виде шкалы из светодиодов). Светодиоды я потом немного поменял местами и теперь мне они показывают диапазон богатой смеси жёлтым цветом, оптимальный диапазон — зелёным, а бедную смесь — красным (т.к. это наиболее опасный режим работы, можно спалить клапана).

Индикатор я разместил прямо на приборной панели, чтобы он всегда был в поле периферического зрения.

Чтобы было легче понять, как он работает я снял несколько видео:

1. Двигатель работает на холостом ходу, впрыск на форсунках 2.2 миллисекунды, стехиометрия колеблется около 14,7, как и положено. Я выключаю одну форсунку и можно увидеть как меняются показания ШДК. Он видит в выхлопе много несгоревшего кислорода (один цилиндр гонит воздух) и сразу показывает «бедную» смесь. При этом ЭБУ добавляет впрыск на оставшиеся форсунки до 2,6 миллисекунд, чтобы компенсировать работу неработающего цилиндра.

2. Движение по трассе на круизе. ЭБУ задаёт при равномерном движении стехиометрию 14,7:1, что и показывает мой ШДК колеблясь от 14 до 15. Второй прибор показывает расход в литрах в час (7,5 л/ч), чтобы оценить количество мгновенно сгораемого топлива (не путайте этот параметр с литрами на 100 км.) С 20-й секунды начинается плавное ускорение, ЭБУ меняет стехиометрию на 12,6:1, а диодный индикатор уходит в жёлтую зону. Постепенно литры в час вырастают до 20 л/ч на скорости 120 км/ч. Потом я отпускаю педаль газа, форсунки выключаются, в выхлоп из цилиндров идёт чистый воздух и ШДК начинает показывать бедную смесь вне диапазона измерения.

Подробно о лямбда-зондах

Лямбда-зонд необходим для того, чтобы передавать информацию блоку управления двигателем о том, насколько полно сгорает топливовоздушная смесь. Именно лямбда-зонд отвечает за определение количества кислорода в выхлопном газе, и на основании этого определяет состав топливовоздушной смеси.

Теоретически, на кило бензина приходится порядка 14,7 килограмм воздуха. В таком случае, бензин и кислород будут выгорать на 100%, таким образом, не выделяя вредных веществ. Это положительно сказывается и на расходе топлива.

Данная пропорция – 14,7:1 носит название «фактор избыточного количества воздуха», и обозначается буквой греческого алфавита λ (лямбда).

В случае, когда лямбда меньше единицы – ТВС получается обогащенной, в ней увеличенное количество топлива.

Но если данный показатель выше единицы, то топливовоздушная смесь – бедная, в ней не хватает топлива.

Приобрести б/у лямбда-зонд можно в нашем каталоге.

Под колпачком из металла расположен чувствительный, выполненный из диоксида циркония, элемент. Благодаря чему он является электролитом, проще говоря – пропускает через себя ток, но газ попасть в него не может. Этот элемент имеет газопроницаемое платиновое контактное покрытие, к которому подведены проводки.

В среднем, во время работы температура данного элемента достигает 350 градусов. У первых моделей датчика воздуха не было дополнительного подогрева, за это отвечали выхлопные газы. Но впоследствии их начали оборудовать подогревателем, благодаря чему лямбда-зонд прогревается в разы быстрее.

Что мы получаем: внутренняя часть керамики работает с воздухом, а внешняя – с отработанными газами. Из-за разницы в концентрации молекул провоцируется перемещение ионов кислорода из области с повышенным содержанием кислорода в область, где его не хватает. Ионы свободно проникают сквозь керамический элемент, являющийся токопроводящим. Как раз благодаря разнице в количестве кислорода и возникает сигнальное электрическое напряжение.

Так, 0,45 Вольт равны единице, т.е. лямбде. Обогащенная ТВС создает максимальное напряжение в 0,9 Вольт, а бедная только 0,1 Вольт. Именно так функционирует узкополосный датчик кислорода. Он фиксирует отклонения от стехиометрии в очень узком диапазоне (14,0 – 15,0 к 1), таким образом замечая отклонения в какую-то из сторон.

К датчику подведены провода, их может быть разное число, но не более 4. 3-4 проводка свидетельствуют о дополнительно обогреве. Белые отвечают за подпитку обогревателя датчика. По черному проводу подается сигнал к блоку управления, а серый – это масса. Если у зонда только два белых и один черный проводки, то в таких случаях зонд соединяется с массой по корпусу.

Чтобы провести диагностику данного датчика кислорода – снимается осцилограмма, либо же придется использовать специальное программное обеспечение. В нормальном состоянии сигнал изменяется минимум раз в секунду, колеблясь в рамках 0,1-0,9 Вольт. В случае, когда сигнал сменяется очень медленно, а сигнальное напряжение не достигает 0,1 Вольт, это говорит о том, что сенсор вышел из строя. Кроме этого исправный датчик кислорода оперативно реагирует на малейшие изменения состава ТВС. Чтобы «обогатить» смесь достаточно «пшикнуть» во впуск пропаном. В таком случае, сенсор сразу выдаст 0,9 Вольт. Чтобы сделать смесь «бедной» достаточно снять вакуумную трубку. На что сразу отреагирует датчик, выдав 0,1 Вольта.

Но куда проще «прогазовать», чтобы сработала дроссельная заслонка. В таком случае сразу же поменяются показания датчика кислорода, сменившись до обогащенной. Если установлена пара зондов, то вышедший из строя будет реагировать с замедлением.

Проверить, как работает обогрев датчика – проще простого. Сначала проверьте, подается ли от аккумулятора питание (9-12 Вольт). После чего проверьте сопротивление нагревательного элемента. В рабочем состоянии будет 2,3-4,3 Ом на 25 градусах.

На смену узкополосному лямбда-зонду пришли датчики на оксиде титана. Обычно, в выпускной системе устанавливался всего 1 подобный зонд, с 3-4 проводками, подведенными к нему. Его точность заметно выше, но и цена – кусается. Зонд не сообщается с атмосферой, не создает напряжение, но его измерительный диапазон – лучше. По сути, его функционал напоминает расходомер. Он запитан от блока управления и выдает сигнал в виде напряжения. Сигнал регулярно меняется, диапазон 0,4-4.5 Вольт. Чем больше напряжение – тем беднее ТВС.

Наиболее современный вариант, который в среде автолюбителей носит простое название «датчик воздух/топливо». Тут уже несколько больше проводов – 5-6. Зонд отвечает за измерение ТВС во всем диапазоне. Широкополосные зонды ставят на современные бензиновые моторы, которые функционируют на обедненной смеси, на моторах с непосредственным впрыском, а кроме этого на дизелях. Рабочая температура – 650 градусов.

Блок управления, в который поступают все данные с датчиков, отвечает за изменение подачи топлива, в зависимости от поступающего воздуха. Проблема лишь в том, что датчик находится во впускной системе, довольно далеко от камер сгорания, поэтому регулировка оставляет желать лучшего. Но имеем, что имеем.

Мало кто знает, но фиксируемое датчиком напряжение – выдуманное, на самом деле его просто нет. Сигнал заметен исключительно для диагностического оборудования, и получаемый показатель требуется сверить с оптимальными данными, которые указывает завод-изготовитель. Например, напряжение в 1,5 или даже в 3,6 Вольта – может быть оптимальным, тут все напрямую зависит от зонда и марки вашего авто. Главное, чтобы сигнал был постоянным, и не изменялся без коррекции. Сигнал должен меняться исключительно вовремя:

• Обогащения ТВС.,
• Обеднения ТВС.

Чтобы это сделать, просто запустите во впуск пропан, или снимите с коллектора любой шланг, чтобы в него попал воздух. Обогащенная топливовоздушная смесь приводит к снижению напряжения, а бедная – увеличивает. Проще говоря, параметры смеси будут отражать топливную коррекцию.

Поиск и устранение неисправностей широкополосных датчиков O2 — UnderhoodService

С ростом цен на топливо необходимость точного контроля воздушно-топливной смеси становится как никогда важной. Компьютер двигателя должен знать состав топливной смеси с высокой степенью точности, чтобы оптимизировать расход топлива и выбросы. Если информация, полученная модулем управления трансмиссией (PCM) от его датчиков, неточна, он может подать команду на слишком много или недостаточно топлива. Богатая смесь тратит топливо впустую, в то время как бедная смесь может давать пропуски зажигания и терять мощность (при этом также вызывая значительное увеличение выбросов углеводородов).

Многие импортные модели последних моделей, такие как Honda, Toyota, Volkswagen и другие, используют датчики «воздух/топливо» (A/F), а не обычные датчики кислорода (O2) для контроля выхлопных газов, выходящих из двигателя. Какая разница? Датчик воздуха/топлива может считывать гораздо более широкий и бедный диапазон топливных смесей, чем обычный датчик O2. Вот почему их также называют «широкополосными» датчиками O2.

Еще одно отличие состоит в том, что датчики A/F не выдают сигнал напряжения, который внезапно меняется по обе стороны от лямбда, когда воздух/топливо становится богатым или обедненным. Обычный датчик O2 будет давать либо богатое показание (0,8 вольта), либо бедное показание (0,2 вольта) при изменении топливной смеси. Для сравнения, датчик A/F выдает изменяющийся сигнал тока, который изменяется прямо пропорционально количеству несгоревшего кислорода в выхлопных газах.

На автомобилях Toyota блок управления двигателем посылает сигнал опорного напряжения 3,0 В на датчик A/F. Цепь обнаружения внутри PCM затем отслеживает изменения в потоке тока и генерирует сигнал выходного напряжения, который пропорционален воздушно-топливной смеси. При лямбде, когда воздушно-топливная смесь составляет 14,7 к 1 (стехиометрический), ток, протекающий через датчик, равен нулю.

Если топливовоздушная смесь обогащается, ток увеличивается в одном направлении (отрицательном). Если топливовоздушная смесь обедняется, ток увеличивается в противоположном направлении (положительно). Исходя из этого, PCM генерирует сигнал напряжения, который изменяется при изменении состава воздушно-топливной смеси. Этот сигнал может варьироваться от низкого уровня около 2 вольт (очень богатый) до почти 4 вольт (очень обедненный). В лямбде сигнал напряжения, генерируемый PCM, будет 3,3 вольта.

Один из ключевых моментов, который следует учитывать при рассмотрении различий между датчиками A/F и обычными датчиками O2, заключается в том, что сигнал напряжения увеличивается (а не уменьшается) при обеднении топливной смеси. Другой заключается в том, что сигнал напряжения поступает от PCM, а не от самого датчика, поэтому вы не можете считывать выходное напряжение датчика A/F напрямую с помощью цифрового запоминающего осциллографа (DSO), как с обычным датчиком O2.

Еще один момент, который может сбить с толку неосторожного техника, заключается в том, что значение A/F, отображаемое на сканирующем приборе, может вводить в заблуждение. Многие инструменты сканирования с «универсальным» программным обеспечением OBD II автоматически преобразуют выходное напряжение датчика A / F PCM в более знакомую шкалу от 0 до 1 вольт, как у обычного датчика O2. Если вы не знаете об этом факте и задаетесь вопросом, почему показания напряжения PID-датчика A/F не реагируют или не изменяются так сильно, как вы ожидаете, когда вы создаете состояние обедненного или богатого топлива, вы можете ошибочно заключить, что датчик A/F неисправен.

Самый точный способ проверить датчики A/F — это использовать заводской сканирующий прибор, который отображает фактические показания напряжения PCM для датчика A/F, или сканирующий прибор вторичного рынка, который может делать то же самое.

ПРОБЛЕМЫ ДАТЧИКА A/F

Датчики A/F подвержены тем же недугам, что и обычные датчики O2. Загрязненный датчик не будет давать точный сигнал или давать точные показания воздушно-топливной смеси. Датчики могут быть загрязнены охлаждающей жидкостью двигателя из-за внутренних утечек охлаждающей жидкости (негерметичная прокладка головки блока цилиндров или трещины в головке блока цилиндров) или фосфором, если двигатель сжигает масло. Основной причиной может быть износ направляющих клапанов и уплотнений направляющих клапанов и/или износ поршневых колец или цилиндров. Другими источниками загрязнения являются герметики RTV, которые содержат большое количество силикона, или некоторые добавки к бензину.

Если датчик A/F слегка загрязнен, он может лениво и дольше реагировать на внезапные изменения в топливно-воздушной смеси. Если датчик сильно загрязнен, он может вообще не реагировать на изменения.

Утечки компрессии или пропуски воспламенения, которые позволяют несгоревшему кислороду попасть в выхлоп, и утечки воздуха из выпускного коллектора также могут ввести датчик в заблуждение.

ЦЕПЬ ПОДОГРЕВА A/F

Проблемы также могут возникать в цепи нагревателя датчика A/F. Для датчиков A/F требуется более высокая рабочая температура (1200°F по сравнению с примерно 650-750°F для обычного датчика O2). Если нагревательный элемент неисправен или есть проблема с разъемом проводки в цепи нагревателя, датчик может не достигать надлежащей рабочей температуры. Это обычно (но не всегда) устанавливает код неисправности цепи нагревателя. Если вы найдете такой код, всегда сначала проверяйте цепь проводки, прежде чем осуждать сам датчик. Обратитесь к электрической схеме датчика, чтобы проверить напряжение питания и заземление. Большинство датчиков A/F имеют пять проводов (хотя у некоторых четыре или шесть).

В двигателях V6 и V8, где используются два датчика A/F (по одному на каждый ряд), цепь нагревателя обычно проходит через реле. Цепь нагревателя пропускает до 8 ампер тока, при этом ток контролируется PCM с помощью схемы широтно-импульсного модулятора с коэффициентом заполнения. При первом запуске холодного двигателя коэффициент заполнения высок, чтобы обеспечить максимальный ток на нагревательный элемент, поэтому датчик быстро прогревается. Как только датчик достигает рабочей температуры, коэффициент заполнения сокращается, чтобы уменьшить ток в цепи нагревателя. PCM контролирует работу цепи нагревателя и устанавливает код P0125 в случае возникновения неисправности. Это также убьет питание в цепи нагревателя.

ПЛОХОЙ ДАТЧИК A/F ИЛИ ЧТО-ТО ДРУГОЕ?

Двигатель, работающий на богатой смеси, может не выдавать никаких кодов неисправности, но при обедненной топливной смеси часто выдается код бедной смеси P0171 или P0174. Вопрос в том, с чего начать диагностику? Вы можете подозревать неисправный датчик A/F, но это может быть что-то еще, например, загрязненный датчик массового расхода воздуха или даже неисправный датчик охлаждающей жидкости.

Коды бедной смеси устанавливаются, когда долгосрочная коррекция подачи топлива (LTFT) показывает слишком бедную смесь. Подсоедините диагностический прибор и убедитесь, что двигатель работает на обедненной топливной смеси, посмотрев на значение LTFT. Нормальный диапазон обычно составляет плюс-минус пять. Если показание составляет от 8 до 10 или выше, PCM добавляет дополнительное топливо, чтобы компенсировать показание обедненной воздушно-топливной смеси. Это может быть связано с утечкой вакуума во впускном коллекторе, незакрепленным вакуумным шлангом или незакрывающимся клапаном EGR.

Если утечки вакуума или EGR не обнаружены, проверьте давление топлива, чтобы убедиться, что оно соответствует техническим требованиям. Низкое давление топлива из-за слабого топливного насоса, забитого топливного фильтра или негерметичного регулятора давления топлива может быть причиной обедненного топлива. Грязные топливные форсунки — еще одна возможность.

Если с топливной системой все в порядке, проверьте PID расчетного значения нагрузки на диагностическом приборе. Ищите изменение указанного значения расхода воздуха при увеличении оборотов двигателя. Если сенсорный элемент в датчике массового расхода воздуха загрязнен, он может занижать поток воздуха к PCM, что приводит к обеднению топлива. Очистка сенсорного элемента аэрозольным очистителем датчика MAF может быть всем, что необходимо для восстановления нормальной работы.

Если показания датчика массового расхода воздуха выглядят нормально, проверьте датчик охлаждающей жидкости двигателя, чтобы убедиться, что его показания находятся в допустимых пределах. Сравните показания датчика охлаждающей жидкости с показаниями датчика температуры всасываемого воздуха на диагностическом приборе, когда двигатель холодный. Оба показания должны быть одинаковыми. Разница более чем в несколько градусов указывает на проблему.

Если все остальное в порядке, проблема может заключаться в загрязнении или смещении датчиков A/F, которые не считывают показания точно. В приложениях Toyota заводской диагностический прибор имеет опцию «Активное тестирование A/F Controls». Это можно найти в меню «Диагностика», «Расширенный OBD II», «Активный тест», «Контроль A/F». В тесте изменяется состав топливной смеси, когда двигатель работает на холостом ходу, чтобы проверить реакцию датчиков A/F.

В диагностических приборах вторичного рынка, в которых отсутствует эта функция проверки, вы можете использовать следующую процедуру для проверки датчиков A/F:

Запустите двигатель на холостом ходу в течение 30 секунд, затем увеличьте скорость вращения двигателя до 2500 об/мин и держите постоянно. Следите за показаниями напряжения датчика. Если датчик работает нормально, вы должны увидеть показание около 0,66 вольт (если сигнал преобразуется в общий сигнал OBD II) или от 3,1 до 3,5 вольт, если вы считываете сигнал напряжения, генерируемый PCM для датчика A/F. (с).

Затем раскрутите двигатель до 4000 об/мин и отпустите дроссельную заслонку, чтобы двигатель быстро вернулся в режим холостого хода. Это вызовет мгновенное обеднение топливной смеси, так как подача топлива прекращается во время торможения двигателя. Датчики воздуха/топлива должны отреагировать мгновенным скачком напряжения до 3,8 В (прямое считывание) или 0,76 В (общий OBD II).

Если выходное напряжение остается постоянным на уровне 3,3 В (прямое показание) или 0,66 В (общее показание OBD II) и показание не меняется в зависимости от частоты вращения двигателя или положения дроссельной заслонки, датчик воздуха/топлива может иметь внутренний обрыв цепи, или цепь его нагревателя может быть разомкнута.

Сопротивление цепи нагревателя A/F можно проверить на разъеме проводки (между клеммами HT и +B на Toyota). При комнатной температуре сопротивление для Toyota составляет от 0,8 до 1,4 Ом.

Также следует проверить реле нагревателя датчика A/F, чтобы убедиться, что оно работает. На Toyota отключите реле и измерьте сопротивление между контактами 3 и 5. Оно должно быть 10 кОм или выше.

КОДЫ НЕИСПРАВНОСТЕЙ A/F

Общие коды OBD II, которые указывают на неисправность в цепи нагревателя датчика A/F, включают: P0036, P0037, P0038, P0042, P0043, P0044, P0050, P0051, P0052, P00576, P0057 , P0058, P0062, P0063 и P0064.

Коды, указывающие на возможную неисправность самого датчика A/F, включают любой код от P0130 до P0167. Могут быть дополнительные «расширенные» OEM-коды «P1», которые будут различаться в зависимости от года выпуска, марки и модели автомобиля.

Например, на автомобилях Honda общие коды датчиков A/F включают P1166 и P1167. Имейте в виду, что неисправность может быть в датчике или проводке датчика.

Коды датчика A/F идентифицируют датчик по его местоположению, например, датчик 1 или 2, ряд 1 или 2. Датчик 1 представляет датчики A/F «выше по потоку» в выпускном коллекторе. Датчик 2 находится «ниже по потоку» датчиков O2 за каталитическим нейтрализатором. Датчик 2 — это обычные датчики O2, а не широкополосные датчики A/F. Ряд 1 — это сторона, которая включает цилиндр номер один в порядке работы двигателя. Банк два — другая сторона. Если вы не знаете, какой цилиндр номер один, посмотрите его. Не гадайте, иначе вы можете заменить не тот датчик.

«Ложные» коды иногда могут быть проблемой с датчиками A/F, как и с датчиками любого другого типа. На некоторых автомобилях Toyota Camry 2004 года может быть установлен код P2238, указывающий на неисправность датчика 1 ряда 1 A/F. В бюллетене Toyota EG034-04 говорится, что для исправления может потребоваться замена датчика A/F и перепрошивка PCM с исправленной калибровкой, которая делает его менее чувствительным к установке этого кода.

Как утечка выхлопных газов влияет на показания широкополосного датчика кислорода

| Практическое руководство — двигатель и трансмиссия

В мире автомобильного тюнинга знания — это сила. Датчики, регистраторы и датчики в изобилии предоставляют данные для повышения производительности, решения проблем и предотвращения критических поломок дорогих двигателей. Но не вся информация одинакова.

В случае широкополосного датчика чистота выхлопных газов, протекающих по его поверхности, является ключом к достижению точного соотношения воздух-топливо или лямбда-показания. Даже самая маленькая утечка выхлопных газов может исказить это, что приведет к ложным показаниям и повреждению данных. Подобно компасу, который не указывает на север, плохие показания широкополосного сигнала могут полностью подтолкнуть усилия по настройке в неправильном направлении.

Чтобы проиллюстрировать последствия негерметичного выхлопа, мы направились к динамометрическому стенду двигателя на представлении Westech с малоблочным Chevy, оснащенным Innovate MTX-L PLUS, набором коллекторов и электродрелью Dewalt.

Как работает датчик O2

Чтобы понять, почему утечка выхлопных газов так вредна для работы датчика O2 (также известного как широкополосный датчик), необходимо сначала понять, как работает датчик O2. Широкополосный датчик работает, сравнивая кислород, оставшийся в выхлопных газах после сгорания, с наружным воздухом, ссылаясь на стехиометрическое соотношение сжигаемого топлива. Если двигатель сжигает топливо в его стехиометрическом соотношении, весь кислород потребляется во время сгорания. Если двигатель работает на обедненной смеси, в выхлопных газах будет избыток кислорода, потому что в камере сгорания было недостаточно топлива для его полного сгорания. В богатых условиях все наоборот.

Теперь, если окружающий воздух проникает в поток выхлопных газов, количество кислорода, присутствующего в активной среде датчика, искусственно увеличивается. Таким образом, датчик интерпретирует это как обедненное состояние, предполагая, что топлива недостаточно для сжигания безбилетного кислорода.

Ни для кого не секрет, что утечка выхлопных газов негативно влияет на широкополосную точность или искажает показания наклона, но вопрос о том, насколько большая дыра вызовет значительное изменение показаний, остается непроверенным.

Однажды в Westech наш малоблочный Chevy 350ci был прикручен болтами к динамометрическому стенду, а широкополосный датчик AFR MTX-LPLUS был подключен и установлен на двигателе. Сначала была выполнена калибровка на открытом воздухе, чтобы обеспечить наиболее точные показания, а затем двигатель был запущен на динамометрическом стенде, чтобы установить исходные данные для кривой соотношения воздух-топливо.

Базовая тяга

MTX-L PLUS Чтение:
Холостой ход: 10,8
Круиз: 13,0
WOT: 12,2

Мы сделали три тяги и усреднили результаты для каждого теста. Хотя это, безусловно, много, это довольно типичные цифры для карбюраторного двигателя с толкателем и большим сроком службы распределительного вала. Зная наверняка, какие числа AFR генерируются нашим малым блоком, пришло время сделать несколько отверстий и посмотреть, насколько расстроится наш широкополосный датчик.

Тест 1: Взорванная прокладка коллектора

MTX-L PLUS Показания:
Холостой ход: 22,4
Крейсерский режим: 20,1
WOT: 15,1

В первом тесте прокладка выпускного коллектора не прошла. Во многих случаях послепродажного обслуживания датчик O2 устанавливается за прокладкой коллектора. Будучи большой прокладкой, в случае ее выхода из строя образуется зазор, который может привести к попаданию большого количества окружающего воздуха. Чтобы проверить теорию, Стив Брюл из Westech слегка ослабил 3/8-дюймовые гайки на коллекторе и запустил двигатель.

Первоначальные показания AFR не изменились, но они быстро изменились, когда прогорела прокладка и расширился зазор между фланцами коллектора. Менее чем через минуту показания манометра на холостом ходу стали совершенно бесполезными, показав 22,4 (полная обедненная смесь). В крейсерском режиме показания все еще приближались к максимальному обеднению, 20,1, а WOT показывал все еще бедность 15,1. Очевидно, эти показания не указывали на то, как работал карбюраторный двигатель, а только на то, что показывал датчик из-за массивной утечки выхлопных газов.

Тест 2 Отказ прокладки коллектора

Показания MTX-L PLUS:
Холостой ход: 15,3
Круиз: 14,1
WOT: 13,2

выпускной порт. Это одна из самых горячих точек в выхлопной системе, и впоследствии она может довольно легко сварить прокладки. Первоначально предполагалось, что эта точка отказа приведет к еще худшим последствиям, чем отказ прокладки фланца, однако это оказалось не так. Все показания были в пределах одного-двух пунктов от базового напряжения. По словам Брюла, высокое давление выхлопных газов, выходящих из отверстия, вероятно, помогало удалить из системы весь окружающий воздух.

Испытание 3 отверстий в трубах коллектора

Показания MTX-L PLUS:
Холостой ход: 17,4
Малая нагрузка (крейсерская): 16,3
WOT: 12,5

в последний день бурения. диаметр отверстий в коллекторных трубах. Мы начали с одного отверстия, затем перешли к одному на трубу, впитав в себя общую тенденцию. Негативно пострадали AFR на холостом ходу и в крейсерском режиме: с каждым новым отверстием они уменьшались примерно на четверть или полпункта. Тем не менее, даже после небольшого бурения и пробивания девяти отверстий в коллекторе показания смеси WOT все еще не изменились, поскольку высокая скорость выхлопа в отдельных трубах коллектора снова смогла очистить систему, предотвратив проникновение молекул кислорода из окружающей среды в коллектор.

Потенциал аварии EFI

Как уже было показано, любая утечка выхлопных газов дает неточную информацию и плохую информацию о настройке. Но гораздо худшие вещи могут случиться в системе впрыска топлива с замкнутым контуром. Наш карбюраторный смолл-блок… ну, тупой. Он реагирует на скорость воздуха, проходящего через трубку Вентури, и через систему прецизионно просверленных отверстий обеспечивает соответствующее топливо. Он не реагирует активно на условия эксплуатации и на него не влияет утечка выхлопных газов. Система впрыска топлива с помощью множества датчиков, включая широкополосный датчик, способна разумно реагировать на изменения в сгорании.

В «замкнутом контуре» ЭБУ может определять бедную или богатую смесь и добавлять/убирать топливо для компенсации, возвращая наблюдаемое значение AFR в соответствие. Когда присутствует утечка выхлопных газов, ECU может обнаружить ложный сигнал обеднения и отреагировать неправильно, добавив топливо в попытке решить проблему, но еще больше усугубив ее. Это вызывает особую озабоченность в связи с огромным количеством самообучающихся систем EFI, наводнивших рынок запасных частей.

Недиагностированная утечка выхлопных газов может проявиться как огромная проблема, переписав топливные карты и сделав машину практически неуправляемой. Как показал динамометрический тест, режимы холостого хода и круиза, когда объем выхлопных газов самый низкий, являются особенно уязвимыми зонами. Итак, если вы подозреваете, что ваш датчик AFR показывает нехарактерно обедненную смесь, будь то печально известное «тик, тик, тик» утечки выхлопных газов или нет, ваш первый шаг должен состоять в том, чтобы проверить трубы на загрязнение.

Из приведенной выше таблицы видно, насколько сильно утечка выхлопных газов влияет на показания AFR на холостом ходу и в крейсерском режиме. Учитывая, что двигатель проводит большую часть своего времени в этих зонах, это критическая проблема настройки.

Страницы трендов

• Лучшие электромобили — самые популярные модели электромобилей

• Сколько стоит Tesla? Вот разбивка цен

• Лучшие гибридные автомобили — модели гибридных автомобилей с самым высоким рейтингом

• Каждый электрический внедорожник, который вы можете купить в США в 2022 году

• Это самые экономичные пикапы.

  

• Лучшие электромобили — самые популярные модели электромобилей

• Сколько стоит Tesla? Вот разбивка цен

• Лучшие гибридные автомобили — модели гибридных автомобилей с самым высоким рейтингом

• Все электрические внедорожники, которые можно будет купить в США в 2022 году

• Это самые экономичные пикапы, которые вы можете купить

• Эти внедорожники предлагают лучший расход бензина

9002 проблемы, тестирование

Обновлено: 13 сентября 2021 г.

В начале 2000-х годов традиционные кислородные датчики уступили место более точным датчикам соотношения воздух-топливо, хотя их до сих пор называют «кислородными датчиками» или кислородными датчиками.

Датчик соотношения воздух-топливо (A/F)

Датчик соотношения воздух-топливо (A/F) измеряет содержание кислорода в выхлопных газах в более широком диапазоне. Он также известен как «широкополосный лямбда-зонд» или «лямбда-зонд».

Датчик состава топливовоздушной смеси устанавливается в выпускном коллекторе или в передней выхлопной трубе перед каталитическим нейтрализатором. Его также можно назвать «передним датчиком O2». Работа датчика состава топливовоздушной смеси заключается в измерении содержания кислорода в выхлопных газах и обеспечении обратной связи с компьютером двигателя (PCM). Основываясь на сигнале датчика соотношения воздух-топливо, компьютер регулирует соотношение воздуха и топлива, чтобы поддерживать его на оптимальном уровне, который составляет примерно 14,7:1 или 14,7 частей воздуха на 1 часть топлива.

Проблемы с датчиком состава топливовоздушной смеси

Проблемы с датчиками состава топливовоздушной смеси распространены. Часто датчик загрязняется или просто выходит из строя. В некоторых автомобилях нагревательный элемент внутри датчика может перестать работать, что приведет к неисправности. Например, во многих автомобилях Toyota и Honda код P0135 может быть вызван неисправностью нагревательного элемента внутри датчика. Посмотрите, как проверяется нагревательный элемент датчика A/F в этой статье: код P0135.

В некоторых автомобилях проводка датчика может закоротиться после трения о металлические детали. Например, в более старых моделях Mazda 3 провод датчика может тереться о кронштейн и замыкаться, вызывая код P0131. Когда компьютер двигателя обнаруживает, что сигнал датчика состава топливовоздушной смеси выходит за пределы ожидаемого диапазона, загорается индикатор проверки двигателя.

Наиболее распространенными кодами неисправности OBDII, связанными с датчиком состава топливовоздушной смеси, являются P0131, P0134, P0135, P0133, P0031 и P1135. Есть какие-нибудь симптомы, кроме лампочки Check Engine? В некоторых автомобилях вы можете заметить снижение расхода топлива или некоторые проблемы с управляемостью.

Диагностика датчика состава топливовоздушной смеси

Датчик состава топливовоздушной смеси диагностируется в соответствии с установленной производителем процедурой поиска и устранения неисправностей для установленного кода неисправности. Первым шагом является проверка соответствующих бюллетеней технического обслуживания (TSB). Проводку и разъем датчика необходимо проверить на наличие повреждений, коррозии, ослабленных контактов и т. д.

Проверка датчика состава топливовоздушной смеси с помощью диагностического прибора.

Затем, в зависимости от кода неисправности, необходимо проверить сигнал датчика с помощью диагностического прибора. Например, посмотрите на эту диаграмму сигнала датчика соотношения воздух-топливо на диагностическом приборе: когда двигатель набирает обороты, сигнал переходит на «богатый», затем, когда обороты падают и подача топлива прекращается, датчик показывает «бедную смесь». «. После этого сигнал возвращается в норму. Этот датчик топливовоздушной смеси работает правильно.

Часто датчик может работать неправильно во время проверки. В этом случае ваш механик может порекомендовать заменить датчик состава топливовоздушной смеси, чтобы исключить возможность возникновения прерывистой неисправности.

Задний кислородный датчик

Схема заднего (нижнего) кислородного датчика

Задний или нижний кислородный датчик установлен в выхлопе после каталитического нейтрализатора. Он измеряет количество кислорода в выхлопных газах, выходящих из каталитического нейтрализатора. Сигнал заднего кислородного датчика используется для контроля эффективности каталитического нейтрализатора.

Компьютер двигателя или PCM постоянно сравнивает сигналы переднего и заднего кислородных датчиков (см. схему). Основываясь на двух сигналах, PCM определяет, насколько хорошо каталитический нейтрализатор выполняет свою работу. Если каталитический нейтрализатор выходит из строя, PCM включает индикатор «Проверить двигатель», чтобы сообщить вам об этом.
Задний кислородный датчик можно проверить с помощью сканирующего прибора или лабораторного эндоскопа.

Обозначение датчика состава топливовоздушной смеси/кислорода

Перед каталитическим нейтрализатором устанавливается передний кислородный датчик или датчик состава топливовоздушной смеси; он называется «восходящим потоком» или «датчиком 1».
Задний лямбда-зонд, установленный после каталитического нейтрализатора, называется «нижепо потоку» или датчиком 2.
Типичный рядный 4-цилиндровый двигатель имеет только один ряд (ряд 1). Поэтому в рядном 4-цилиндровом двигателе термин «ряд 1, датчик 1» просто относится к переднему кислородному датчику. «Ряд 1, датчик 2» — это задний кислородный датчик.

Как правило, ряд двигателей, который
содержит цилиндр 1, называется ряд 1

Двигатель V6 или V8 имеет два ряда (или две части этого «V»). Обычно банк, содержащий цилиндр номер 1, называется «Банк 1».

Различные производители автомобилей определяют ряд 1 и ряд 2 по-разному. Чтобы узнать, какой банк 1 и какой банк 2 в вашем автомобиле, вы можете найти его в руководстве по ремонту или вы можете использовать Google, указав год, марку, модель и объем двигателя вашего автомобиля. Например, согласно бюллетеню Toyota TSB-0398-09 , в V6 Camry, Highlander, Avalon, Sienna и Solara ряд 1 сзади, ряд 2 спереди. Точно так же в V6 2003-2008 Mazda 6 или V6 Mazda Tribute ряд 1 находится сзади, ряд 2 — спереди. В Nissan Maxima 2003 года ряд 1 находится сзади, ряд 2 — спереди.

Замена датчика состава топливовоздушной смеси/кислорода

В большинстве автомобилей замена кислородного датчика является довольно простой задачей, если к ней трудно получить доступ. В ремонтной мастерской замена кислородного датчика стоит от 50 до 250 долларов (только работа).

Реклама

Если вы хотите заменить кислородный датчик самостоятельно, при наличии некоторых навыков и руководства по ремонту, это не так сложно, но вам может понадобиться специальная головка датчика кислорода (на фото ниже).
Иногда может быть трудно снять старый датчик, так как он может застрять в резьбе. Мы нашли несколько видеороликов о том, как снять изъятый ​​кислородный датчик.

При замене датчика топливовоздушной смеси есть два варианта: установить оригинальную (OEM) или неоригинальную деталь.

No related posts.