С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00

Датчик концентрации кислорода


датчик концентрации кислорода — DRIVE2

Управляющий датчик концентрации кислорода (УДК) установлен в каткол-лекторе до каталитического нейтрализатора отработавших газов.Контроллер рассчитывает длительность импульса впрыска топлива по таким параметрам, как массовый расход воздуха, частота вращения коленчатого вала, температура охлаждающей жидкости, положение дроссельной заслонки. По сигналу от УДК о наличии кислорода в отработавших газах контроллер корректирует подачу топлива форсунками, так чтобы состав отработавших газов был оптимальным для эффективной работы каталитического нейтрализатора.

Кислород, содержащийся в отработавших газах, создает разность потенциалов на выходе датчика, изменяющуюся приблизительно от 50 до 900 мВ. Низкий уровень сигнала соответствует бедной смеси (наличие кислорода), а высокий уровень — богатой (кислород отсутствует). Когда УДК находится в холодном состоянии, выходной сигнал датчика отсутствует, т. к. его внутреннее сопротивление в этом состоянии очень высокое — несколько МОм (система управления двигателем работает по разомкнутому контуру). Для нормальной работы датчик концентрации кислорода должен иметь температуру не ниже 300 °С, поэтому для быстрого прогрева после запуска двигателя в него встроен нагревательный элемент, которым управляет контроллер. По мере прогрева сопротивление датчика падает и он начинает генерировать выходной сигнал. Контроллер постоянно выдает в цепь датчика стабилизированное опорное напряжение 450 мВ Пока датчик не прогреется, его выходное напряжение находится в диапазоне от 300 до 600 мВ. При этом контроллер управляет системой впрыска, не учитывая напряжение на датчике. По мере прогрева датчика его внутреннее сопротивление уменьшается и он начинает изменять выходное напряжение, выходящее за пределы указанного диапазона Тогда контроллер отключает нагрев датчика и начинает учитывать сигнал датчика концентрации кислорода для управления топливоподачей в режиме замкнутого контура.

Датчик концентрации кислорода может быть отравлен в результате применения этилированного бензина или использования при сборке двигателя герметиков, содержащих в большом количестве силикон (соединения кремния) с высокой летучестью. Испарения силикона могут попасть через систему вентиляции картера в камеру сгорания. Присутствие соединений свинца или кремния в отработавших газах может привести к выходу датчика из строя.В случае выхода из строя датчика или его цепей контроллер включает сигнализатор неисправности, заносит в свою память соответствующий код неисправности ---

Диагностический датчик концентрации кислорода (ДДК)

применяется в системе управления двигателем, выполненной под нормы токсичности Euro-З. ДДК установлен в катколлекторе после каталитического нейтрализатора отработавших газов. Принцип работы ДДК такой же, как и УДК. Сигнал, генерируемый ДДК, указывает на наличие кислорода в отработавших газах после нейтрализатора. Если нейтрализатор работает нормально, показания ДДК будут значительно отличаться от показаний УДК. Напряжение выходного сигнала прогретого ДДК при работе в режиме замкнутого контура и исправном нейтрализаторе должно находиться в диапазоне от 590 до 750 мВ.Поскольку этот датчик анализирует состав отработавших газов, прошедших через каталитический нейтрализатор, то это позволяет ему реагировать на значительно меньшие изменение содержания кислорода и более точно корректировать состав смеси и, соответственно, существенно влиять на общий расход топлива.При возникновении неисправности датчика или его цепей контроллер заносит в свою память код неисправности и включает сигнализатор

6.5.2. Датчик концентрации кислорода

Датчик концентрации кислорода

1. Разъем подогреваемого датчика кислорода со стороны датчика 2. Разъем подогреваемого датчика кислорода со стороны проводки

3. Подогреваемый датчик кислорода

Автомобили оборудуются либо одним датчиком концентрации кислорода, либо двумя датчиками. В системе с двумя датчиками кислорода основной датчик концентрации кислорода устанавливается перед каталитическим конвертером и отслеживает содержание кислорода в выхлопных газах, выходящих из двигателя. Вспомогательный датчик концентрации кислорода отслеживает содержание кислорода в выхлопных газах после каталитического конвертера. Датчик концентрации кислорода реагирует на содержание кислорода в отработанных газах и генерирует выходное напряжение колеблющиеся от 0,1 В (высокое содержание кислорода, обедненная смесь) до 0,9 В (малое содержание кислорода, обогащенная смесь). Изменяющееся выходное напряжение с датчиков подается на электронный блок управления, который определяет соотношение кислорода и топлива в горючей смеси. Блок управления регулирует соотношение воздуха/ топлива в смеси путем задания времени открытого состояния форсунок. При соотношении 14,7 частей воздуха к 1 части топлива в исходной смеси содержание вредных веществ в отработанных газах минимальное, при таком соотношении каталитический конвертер очищает газы с максимальной эффективностью. Электронный блок управления совместно с датчиком кислорода обеспечивают поддержание состава горючей смеси как раз на указанном уровне. Если температура датчика концентрации кислорода ниже нормальной рабочей температуры, т.е. ниже 300˚ С , то напряжение на датчике будет отсутствовать. Поэтому, до тех пор пока двигатель не прогреется, на электронный блок управления сигнала от датчика кислорода не поступает и блок работает в режиме разомкнутого цикла. Если после прогрева двигателя, или спустя не менее 2 минут работы двигателя, а на основном датчике концентрации кислорода устойчиво развивается напряжение не превышающее 0,7 В при скорости вращения двигателя 1500 об/мин, то электронный блок управления установит код 21. Код 27 укажет на неисправность вспомогательного датчика кислорода.

Если неисправны датчик или его цепь, то электронный блок управления работает в режиме разомкнутого цикла, т.е. блок дозирует топливо в соответствии с запрограммированным значением на его входе, а не в соответствии с сигналом датчика кислорода.

Правильная работа датчика зависит от четырех условий:       - электрических: низкое напряжение, генерируемое датчиком, очень сильно состояния соединений с проводами, которые всегда должны быть чистыми и прочными и проверяться в первую очередь, как в случае сигналов системы самодиагностики, так и при подозрении на неисправность датчика;       - подача наружного воздуха: датчик устроен так, что воздух циркулирует в его внутреннем пространстве. Всякий раз при снятии или установке убедитесь в чистоте воздушных каналов датчика;       - рабочей температуры: сигналы с датчика не поступают на электронный блок управления до тех пор, пока температура датчика не достигнет приблизительно 300˚ С (этот фактор следует учитывать при оценке исправности датчика);

      - использование неэтилированного бензина является существенным условием правильной работы датчика.

Помимо указанных выше условий, что при обслуживании датчика нужно соблюдать следующие специальные правила:       - гибкий проводник и разъем датчика кислорода являются неразборными и от датчика не отсоединяются;       - повреждение или отрыв гибкого проводника либо разъема могут неблагоприятно сказаться на исправности датчика;       - не допускается попадания грязи, смазочных материалов и других посторонних компонентов на разъем или на башенный изолятор датчика;       - запрещается протирать датчик всеми видами чистящих средств;       - запрещается ронять датчик или небрежно обращаться с ним;       - следите за правильностью установки силиконового чехла датчика, чтобы избежать плавления чехла, из-за которого возможен отказ датчика.

Проверка

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ
1. Для проверки датчика подключите цифровой вольтметр и на работающем двигателе проследите за показаниями (вольтметр должен показывать напряжение на уровне в доли вольта). Для этого найдите разъем датчика кислорода и введите щуп вольтметра в контакт с проводом черного цвета с обратной стороны разъема датчика.
2. Чтобы правильно соединиться с проводом разъема оденьте на провод длинный прямой штыревой пробник и введите пробник по проводу в разъем до упора в металлический контакт провода. Соедините положительный щуп вольтметра с пробником, а отрицательный щуп с массой.
3. Запустите двигатель и на протяжении прогрева следите за напряжением от основного датчика кислорода (напряжение должно быть на уровне долей вольта). Датчик концентрации кислорода будет постоянно генерировать сигнал напряжения, который на холодном двигателе (разомкнутый цикл) составляет 0,1-0,2 вольт. Спустя примерно 2 минуты двигатель прогреется до рабочей температуры и напряжение с датчика кислорода будет колебаться в пределах от 0,1 до 0,9 вольт (включается замкнутый цикл управления двигателем). Если сигнал с датчика кислорода отличается от указанных значений, то датчик подлежит замене.
4. Для доступа к разъему вспомогательного датчика кислорода необходимо снять переднее сиденье пассажира.
5. Для проверки вспомогательного датчика кислорода найдите разъем и выполните те же проверочные процедуры что и с основным датчиком кислорода.
6. Проверьте подогреватель вспомогательного датчика кислорода (если имеется) следующим образом. Отсоедините разъем датчика кислорода и присоедините омметр между контактами +В и НТ в разъеме со стороны датчика. Показание омметра должно быть в пределах 11,0-17,0 Ом.
Предупреждение

Подогреваемым датчиком концентрации кислорода комплектуются только часть автомобилей. У разъема подогреваемого датчика кислорода имеется четыре контакта.

7. Проверьте напряжение питания подогревателя датчика кислорода. При включенном зажигании (двигатель не работает) проверьте наличие напряжения от батареи между черно-красным (положительный +) и черно-голубым (отрицательный -) проводами в разъеме со стороны проводки.
8. На моделях 1993-1994 гг. датчик кислорода можно проверить другим способом. На полностью прогретом двигателе и при подсоединенном датчике кислорода подключите положительный щуп вольтметра к выводу VF1 диагностического разъема (указан стрелкой), а отрицательный щуп - к выводу Е1. Доведите скорости вращения двигателя до 2500 об/мин, соедините контакты ТЕ 1 и Е 1 диагностического разъема проводом или канцелярской скрепкой.
Предупреждение

Измеряйте напряжение только стрелочным вольтметром, так как необходимо наблюдать за колебаниями стрелки.

9. Выдержите двигатель при скорости вращения 2500 об/мин на протяжении около 2 минут соедините контакты ТЕ 1и Е1 диагностического разъема. Проверьте число отклонений стрелки за 10 секунд. Количество отклонений стрелки должно быть не менее 8. Если количество отклонений стрелки меньше, то прогрейте двигатель еще раз и повторите проверку.
10. Если количество отклонений стрелки по прежнему меньше 8, то снимите перемычку, соединяющую выводы ТЕ 1и Е1. Поддерживая скорость вращения двигателя 2500 об/мин, измерьте напряжение между выводами VF1 и Е1. Если напряжение больше 0 В, то замените датчик концентрации кислорода. Если напряжение равно 0, то считайте коды самодиагностики (см. подраздел 6.4.1) и установите причину отказа.
11. Если получены коды 21, 25 или 26, то отсоедините вакуумный шланг системы принудительной вентиляции картера от крышки головки цилиндров (см. подраздел 6.8) и измерьте напряжение между VF1 и Е1. Если напряжение равно 0, то замените датчик. Если измеряемое напряжение превышает 0 В, то двигатель работает с переобогащенной смесью и требуется ремонт системы питания.
12. Если получены иные коды, то отремонтируйте конкретный датчик или цепь.

Замена Предупреждение

При охлаждении выпускной коллектор или выхлопная труба, в которую ввернут датчик, сжимаются, поэтому, на холодном двигателе отвернуть датчик трудно. Чтобы не повредить датчик (предполагается что вы будете использовать его в дальнейшем) запустите и прогрейте двигатель в течение 1-2 минут, остановите двигатель. Будьте осторожны чтобы не получить ожогов при выполнении описываемых ниже действий.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ
1. Отсоедините аккумуляторную батарею от массы.
2. Поднимите автомобиль и установите на подставки.
3. Аккуратно отсоедините разъем от проводки датчика.
4. Выверните датчик концентрации кислорода из выхлопной трубы (на фото изображена специальная удлиненная торцовая головка, облегчающая отворачивание датчика).

Предупреждение

Чтобы не сорвать резьбу датчика не прилагайте слишком большого усилия при отворачивании.

Датчик кислорода может быть ввернут в выпускной коллектор или крепиться двумя болтами.

5. Для облегчения очередного снятия датчика следует использовать состав против прихвата резьбы. Состав всегда наносится на резьбу новых датчиков, но при снятии и последующей установке бывшего в эксплуатации датчика следует снова нанести состав. 6. Надежно затяните датчик. 7. Присоедините разъем проводки датчика к основному жгуту проводки двигателя. 8. Опустите автомобиль и присоедините аккумуляторную батарею к массе.

Датчик кислорода ВАЗ

Датчик кислорода – он же лямбда-зонд. Устройство призванное замерять уровень кислорода в смеси отработанных газов.

В автомобиле он нужен для достижения правильного сочетания пропорции кислорода и топлива в рабочей смеси. При правильной пропорции кислорода и топлива в смеси, двигатель работает максимально эффективно и что немаловажно уменьшается расход самого топлива.

Виды датчиков и принцип работы

Лямбда-зонд устанавливается в выхлопной системе. Делятся датчики на два вида: двухточечный и широкополосный.

Двухточечный датчик состоит из керамики, элементы которого с двух сторон покрыты диоксидом циркония. Устанавливается перед каталитическим нейтрализатором либо за ним.

Принцип работы – измерение уровня концентрации кислорода в окружающей среде и выхлопных газах. Если уровень меняется и становится разным, на концах элементов датчика создается напряжение, от низкого до высокого. Низкое напряжение создается, если кислорода в системе с избытком.

В противном случае если в системе не хватает нужного уровня кислорода, то создастся высокое напряжение. Эти сигналы поступают в блок управления двигателем, который различает их по силе тока.

Широкополосный датчик – более современная конструкция. Так же имеет два керамических элемента. Один из них можно назвать «закачивающим». Он отвечает за активацию процесса закачивания или удаления воздуха из системы.

Второй элемент можно условно назвать «двухточечным». Принцип работы базируется на том, что пока кислорода в смеси нужное количество сила тока на «закачивающем» элементе не меняется и передается на «двухточечный» элемент.

Он в свою очередь, получая постоянную силу тока от «закачивающего» элемента поддерживает постоянное напряжение между своими элементами и бездействует.

Как только уровень кислорода меняется, «закачивающий» элемент подает измененное напряжение на «двухточечный». Тот в свою очередь обеспечивает либо закачку воздуха в систему либо его откачку обратно.

Лямбда-зонд на автомобилях ВАЗ

На ВАЗах используется несколько типов датчиков:

1. Bosch № 0 258 005 133, норма Евро – 2. Устанавливался на устаревших моделях с объемом двигателя 1,5 литра. На поздних моделях с нормой Евро – 3, этот датчик использовался как первый, и ставили его до катализатора.

Вторым ставили датчик, у которого есть «обратный разъем». Но можно встретить установленные два одинаковых датчика

2. Bosch № 0 258 006537 устанавливался на автомобилях, выпущенных с октября 2004 года.имеют  в своем строении нагревательный элемент.

Лямбда – зонды, выпускаемые фирмой «Bosch», взаимозаменяемы с похожими по строению циркониевыми датчиками. Обратите внимание, что датчик без подогрева можно заменить подогреваемым датчиком. Только не наоборот.

Неисправности датчика кислорода и коды ошибок

Из возможных поломок лямбда – зонда можно выделить такие: потеря чувствительности, неработающий подогрев. Как правило, бортовой компьютер не покажет вам поломку, если проблема в потере чувствительности. Другое дело, если оборвалась цепь подогрева – тогда неисправность будет зафиксирована.

  • Ошибка Р1115 – в цепи нагрева произошла поломка
  • Ошибка Р1102 — на нагревателе кислорода низкое сопротивление
  • Ошибка Р0141 — на втором датчике произошла поломка нагревателя
  • Ошибка Р0140 – произошел обрыв датчика номер два
  • Ошибка Р0138 – второй датчик сигнализирует о завышенном уровне сигнала
  • Ошибка Р0137 – второй датчик сигнализирует о пониженном уровне сигнала
  • Ошибка Р0136 – произошло замыкание «на массу» второго датчика
  • Ошибка Р0135 – вышел из строя нагреватель на первом датчике
  • Ошибка P0134 – у первого датчика отсутствует сигнал
  • Ошибка Р0133 – первый датчик медленно отвечает на запрос
  • Ошибка Р0132 – мало кислорода в системе, сигнал на высоком уровне на первом датчике
  • Ошибка Р0131 – много кислорода в системе, сигнал на низком уровне на первом датчике
  • Ошибка Р0130 – первый датчик подает неправильные сигналы

Замена датчика кислорода

Если возникает какая–либо поломка, датчик нужно заменить. Можно попробовать сделать это самостоятельно. Рассмотрим ситуацию замены лямбда-зонда на ВАЗе 2114:

  1. Машину ставим на эстакаду или загоняем на яму и снимаем защиту мотора (для замены датчика с нейтрализатором).
  2. Ищем провода от датчика кислорода, и по ним идем к самим датчикам, стоят они на катализаторе (первый до нейтрализатора, второй после).
  3. Разрезаем хомуты, разъединяем разъемы.
  4. Оставляем систему остывать.
  5. Берем гаечный ключом на «22» или спец. головку и откручиваем датчик.
  6. Берем новый датчик и так же устанавливаем его на место старого. Прикручиваем гайки.
  7. Соединяем провода с разъёмам.
  8. Новыми хомутами крепим провода к системе охлаждения (не допускать соприкосновения с выхлопной трубой).
  9. Устанавливаем защиту в обратном порядке.

На остальных моделях машин замена датчика будет происходить идентично.

Проблемы при замене

При замене старый датчик может прикипеть к трубе. В этом случае действуйте так:

  1. Щедро полейте wd – 40 и пробуйте открутить
  2. Включаем двигатель, нагреваем выхлопную систему и откручиваем датчик
  3. Пробуем нагреть (соблюдая осторожность) сам датчик и открутить его
  4. Несильно обстучите молотком и пробуйте открутить заново
  5. Если не помогает, попробуйте «термоудар». На хорошо разогретый датчик вылейте холодную воду. Попробуйте снова открутить.

Цена на датчик кислорода

Цена на датчик кислорода будет зависеть от региона и модели. Колеблется она от 1000 до 3000 р. Покупайте лямбда–зонд в специализируемых магазинах и только с гарантией.

Причины поломки датчика кислорода

  • На корпус датчика попала охлаждающая, либо тормозная жидкость
  • В используемом топливе большое содержание свинца
  • Сильный перегрев датчика, вызванный неочищенным топливом (засорение фильтров очистки)
  • Датчик просто выработал свой ресурс
  • Механическое повреждение датчика во время движения автомобиля.

Вышедший из строя датчик скажется на работе автомобиля в целом и повлечет за собой дополнительные проблемы. Но по ним Вы сможете сразу определить возможную поломку датчика и провести своевременную его замену.

Сопутствующие проблемы при выходе из строя датчика кислорода

  • Автомобиль стал потреблять больше топлива, чем обычно
  • Автомобиль стал двигаться рывками
  • Двигатель стал работать нестабильно
  • Нарушилась нормальная работа катализатора
  • При проверке на токсичность выхлопных газов — результат дает завышенные показатели.

В завершение хочется дать совет: чтобы в будущем избежать изложенных проблем – следите за работоспособностью лямбда-зонда. Проверяйте его состояние через каждые пять – десять тысяч километров пробега.

Датчик кислорода. Описание. Назначение

Датчик концентрации кислорода или лямбда-зонд предназначен для определения в отработавших газах уровня кислорода. Эффективная (экологичная и экономичная) работа мотора обеспечивается за счет постоянного уровня соотношения в топливной смеси топлива и воздуха во всех рабочих режимах. Процесс контроля над содержанием в выхлопных газах кислорода называется лямбда-регулированием.

В случае недостатка в топливно-воздушной смеси воздуха, не происходит полного окисления угарного газа и углеводородов. При перенасыщении воздухом, с другой стороны, не происходит полного разложения на кислород и азот.

В выпускной системе устанавливается лямбда-зонд. Следует сказать, что на определенных моделях машин применяется не один датчик кислорода, а два. При этом один устанавливают за каталитическим нейтрализатором, а другой – после. Использование двух датчиков способствует усилению контроля над составом выхлопных газов и обеспечению наиболее эффективной работы нейтрализатора.

Кислородный датчик может быть двухточечным или широкополосным.

Первый устанавливают и после нейтрализатора, и перед ним. Двухточечный датчик кислорода осуществляет фиксацию коэффициента излишнего воздуха топливной воздушной смеси в соответствии с величиной концентрации в выхлопных газах кислорода.

Конструкция представлена в виде керамического элемента, который имеет двустороннее покрытие из диоксида циркония. Проверка датчика кислорода производится электрохимическим методом. С одной стороны электрод контактирует с отработавшими газами. С другой стороны – с атмосферой. При разном содержании кислорода на концах электрода создается напряжение. Чем выше уровень (топливная смесь считается обедненной), тем напряжение ниже. Соответственно, чем выше концентрация (смесь считается обогащенной), тем напряжение больше.

Датчик кислорода электрический сигнал отправляет в электронный контрольный блок в системе управления мотора. В соответствии с уровнем сигнала, осуществляется воздействие на исполнительные структуры тех систем в автомобиле, которые находятся под управлением этого контрольного блока.

Конструкция широкополосного датчика представлена в виде закачивающего и двухточечного элемента. Определение значения «лямбда» осуществляется с применением силы тока при закачивании. Используется это устройство как входной датчик кислорода каталитического нейтрализатора. Под закачиванием понимают процесс физического характера. В ходе закачивания из газов кислород проходит сквозь закачивающий элемент под влиянием силы тока. Принцип, по которому действует устройство, основывается на способности постоянно поддерживать напряжение в 450 мВ в двухточечном элементе между электродами за счет изменения при закачивании силы тока.

Понижение содержания кислорода в газах (при обогащенной топливной смеси) сопровождается увеличением напряжения между имеющимися в двухточечном керамическом элементе электродами. Сигнал подается от элемента в электронный контрольный блок. На основании сигнала на закачивающем элементе вырабатывается ток с определенной силой.

В свою очередь, ток способствует закачке в измерительный зазор. Напряжение, таким образом, достигает определенного значения. При этом показатель силы тока являет собой меру концентрации кислорода в газах. Анализ и преобразование в управляющие воздействия на устройства исполнения в системе впрыска осуществляется блоком управления.

При обедненной топливной смеси функционирование широкополосного устройства происходит аналогичным образом. Отличием является то, что из измерительного зазора под воздействием тока осуществляется выкачивание наружу кислорода.


Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости