Як перевірити датчик лямбда зонд

У двигунах внутрішнього згоряння кисень визначає оптимальне співвідношення компонентів горючої суміші, ефективність та екологічність роботи двигуна. Лямбда (λ) зонд – це прилад для зміни обсягу кисню або його суміші з незгорілим паливом у колекторі силового агрегату. Уявлення про пристрій та принцип роботи датчика допоможе власнику авто контролювати його працездатність, запобігаючи нестабільній роботі двигуна та перевитраті палива.

Призначення та принцип роботи лямбда зонда

Жорсткі екологічні вимоги до автомобілів змушують виробників застосовувати каталітичні нейтралізатори, що зменшують токсичність вихлопу. Але його ефективної роботи неможливо досягти без контролю складу повітряно-паливної суміші. Такий контроль здійснює датчик кисню, він λ-зонд, робота якого заснована на використанні зворотного зв'язку пристрою та паливної системи з дискретною або електронною системою упорскування.

Вимірювання кількості надлишкового повітря проводиться визначенням залишкового кисню у вихлопному газі. Для цього лямбда-зонд ставлять перед каталізатором випускного колектора. Сигнал датчика обробляє блок управління та оптимізує повітряно-паливну суміш, точніше дозуючи подачу форсунками палива. На деяких моделях авто встановлюється другий пристрій після каталізатора, що робить приготування суміші ще більш точним.

Лямбда-зонд працює як гальванічний елемент з твердим електродом, виконаним у вигляді кераміки з двоокису цирконію, легованим окисом ітрію, на якому нанесено платинове напилення, що виконує роль електродів. Один із них фіксує показання атмосферного повітря, а другий – вихлопного газу. Ефективна робота приладу можлива при досягненні температури більше 300 ^про З, коли цирконієвий електроліт набуває провідності. Вихідна напруга з'являється від різниці кількості кисню в атмосфері та вихлопному газі.

Існує два види λ-зонда – широкосмуговий та двоточковий. Перший тип має більш високу інформативність, що дозволяє більш точно налаштувати роботу двигуна. Пристрій виготовляють із матеріалів, що витримують підвищені температури. Принцип роботи всіх типів датчика однаковий і полягає в наступному:

1. Двоточковий вимірює рівень кисню у вихлопі двигуна та атмосфері за допомогою електродів, на яких залежно від рівня кисню змінюється різниця потенціалів. Сигнал знімається блоком керування двигуна, після чого автоматично коригується подача палива в циліндри форсунками.
2. Широкосмуговий складається з закачувального і двоточкового елемента. На електродах підтримується постійна напруга 450 мВ коригуванням сили струму закачування. Зменшення вмісту кисню у вихлопі призводить до підвищення напруги на електродах. Блок управління після отримання сигналу створює необхідний струм на закачувальному елементі для закачування або відкачування повітря, щоб призвести до нормативної напруги. Так, при надмірно збагаченій паливно-повітряній суміші БО посилає команду закачати додаткову порцію повітря, а при збідненій суміші впливає на систему упорскування.

Можливі причини несправності лямбда зонда

Як і будь-який інший пристрій, лямбда-зонд може виходити з ладу, але в більшості випадків автомобіль залишається на ходу, при цьому динаміка його руху значно погіршується, і витрата палива зростає, через що транспортний засіб потребує термінового ремонту. Поломки λ-зонда відбуваються з таких причин:

1. Механічна поломка при пошкодженні або дефекті корпусу, порушенні обмотки датчика і т.д.
2. Погана якість палива, при якому залізо та свинець забивають активні електроди пристрою.
3. Потрапляння у вихлопну трубу олії при поганому стані маслознімних кілець.
4. Попадання на влаштування розчинників, миючих або будь-яких інших експлуатаційних рідин.
5. «Бавовни» із двигуна через збої системи запалення, що руйнують крихкі керамічні частини пристрою.
6. Перегрів через неправильно виставлений кут випередження запалення або багатої паливної суміші.
7. Застосування герметика при встановленні приладу, що містить силікон, або вулканізується при кімнатній температурі.
8. Численні невдалі спроби запуску мотора протягом короткого часу, що призводить до накопичення у вихлопному колекторі палива та його займання, що викликає ударну хвилю.
9. Замикання на масу, поганий контакт або його відсутність у вхідному ланцюзі приладу.

Симптоми несправності лямбда зонда

Основні несправності λ-зонда виявляються в наступних ознаках:

1. Підвищення загальної токсичності вихлопних газів.
2. Двигун на невеликих обертах працює нестійко.
3. Спостерігається перевитрата палива.
4. При їзді погіршується динаміка руху автомобіля.
5. При зупинці авто після руху від каталізатора у випускному колекторі чути характерне потріскування.
6. В ділянці каталітичного нейтралізатора підвищується температура або відбувається його розігрів до розпеченого стану.
7. Сигнал лампи «ЗНЕСК ЕNGINЕ» під час режиму руху.

Методи перевірки лямбда зонда

Для самостійної перевірки λ-зонда необхідний цифровий вольтметр і посібник з експлуатації автомобіля. Послідовність дій у своїй така:

1. Від колодки зонда від'єднуються дроти та підключається вольтметр.
2. Двигун автомобіля запускають, встановлюють частоту обертання 2500 об/хв, після чого знижують до 2000 об/хв.
3. Витягають вакуумну трубку з регулятора паливного тиску і фіксують показання вольтметра.
4. При значенні 0,9 В датчик справний. Якщо вольтметр ніяк не реагує, або показання нижче 0,8 В - зонд несправний.
5. Для перевірки в динаміці, зонд приєднують до роз'єму, паралельно підключивши вольтметр і підтримуючи обертання колінчастого валу двигуна на 1500 об/хв.
6. Якщо датчик справний, вольтметр покаже 0,5 В. Відхилення від цього значення свідчить про поломку.

Ремонт лямбда зонда

При поломці λ-зонда його можна просто відключити, при цьому блок управління перейде на середні параметри впорскування палива. Ця дія відразу дасть про себе знати у вигляді підвищеної витрати пального та появою помилки в ЕБУ двигуна. При поломці лямбда-зонда його необхідно замінити. Але існують технології пожвавлення несправного датчика, які дозволяють з певною часткою ймовірності повернути його в працездатний стан:

1. Промивання приладу ортофосфорною кислотою за кімнатної температури протягом 10 хв. Кислота роз'їдає нагар і осілий свинець на стрижні. При цьому важливо не перестаратися, щоб не зашкодити платиновим електродам. Пристрій розкривають, зрізаючи на токарному верстаті ковпачок біля самого основи, і занурюють стрижень у кислоту, потім промивають у воді і приварюють ковпачок на місце аргоновим зварюванням. Після процедури сигнал відновлюється через 1-1,5 год роботи двигуна.

2. "М'яка зачистка" електродів ультразвуковим диспергатором в емульсійному розчині. Під час процедури можлива поява електролізу в'язких металів, що відклалися на поверхні. Перед зачисткою враховують конструкцію зонда та матеріал його виготовлення (кераміка або металокераміка), на яку нанесені інертні матеріали (цирконій, платина, барій тощо). Після відновлення датчик випробовують за допомогою приладів та повертають в автомобіль. Процедуру можна повторювати багаторазово.