С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00
Главная » Разное » Схема лямбда зонда

Схема лямбда зонда


Лямбда-зонд описание и принцип действия

Данное усовершенствование стало эпохальным в истории автомобилестроения. Рабочий ингредиент датчика — пористый керамический материал на основе двуокиси циркония, покрытый методом напыления платиной. Выхлопные газы обтекают рабочую поверхность. Датчик реагирует на разницу между уровнем кислорода в выхлопных газах и в атмосфере, вырабатывая на выходе соответствующую разность потенциалов.

Первые «лямбда-зонды» были резистивными, т.е. изменяли свое сопротивление. Современные датчики работают как пороговые элементы: напряжение на выходе (рис.2) может принимать либо рослый логический уровень (обогащенная смесь), либо невысокий (обедненная смесь). Скорость реакции настолько велика, что длительность фронта сигнала можно не рассматривать.

Электронное устройство менеджмента (ЭУУ) двигателем с определенной периодичностью (не менее 2 раз в секунду на холостых оборотах и чаше при увеличении оборотов двигателя и ряда других параметров) снимает сигнал с «лямбда-зонда»» и сравнивает с заложенным в память значением.

Если текущее роль отличается от заданного (оптимального, соответствующего выбранному рабочему режиму), то контроллер выдает команду на прирост или уменьшение длительности впрыска топлива форсунками, т.е. осуществляется точная подстройка режима работы двигателя под текущую ситуацию с достижением максимальной экономии топлива и минимизации вредных выбросов.

Работа датчика возможна только при температуре чувствительных элементов не ниже 300…350°С (иначе он не выдает сигнал), а предельная температура может добиваться 950°С. Первые модификации «лямбда-зонда» старались расположить как можно ближе к выпускному коллектору для обеспечения скорейшего прогрева и включения датчика в работу. Современные зонды снабжены специальным нагревательным элементом, и место установки стало не столь критичным.

Устройство датчика показано на рис.3. 1 — металлический корпус с резьбой; 2 — уплотнительное кольцо; 3 — токосъемник электрического сигнала; 4 — изолятор (керамика); 5 — жгут проводки; 6 — уплотнительная манжета проводов; 7 — токопроводящий контакт цепи подогрева; 8 — наружный защитный экран с отверстиями для атмосферного воздуха; 9 — спираль подогрева; 10 — керамический наконечник; 11 — защитный экран с отверстиями для выхлопных газов.

До недавнего времени разность потенциалов снималась между сигнальным проводом и «массой». Такие датчики вкручивались в выхлопную трубу с использованием специальной токо проводя щей смазки. Со временем вероятность пропадания контакта увеличивалась. Последние модификации лишены данного недостатка. Теперь «масса» выведена отдельным проводом (рис.4).

Уровни сигналов, выдаваемых большинством датчиков, примерно одинаковы, хотя есть и исключения (!). Низкому уровню сигнала соответствует напряжение в пределах 0,1…0,2 В. высокому — 0,8…0.9 В. Фирменные датчики довольно надежны. Срок их службы составляет 80… 160 тыс. км пробега автомобиля. По мере старения датчика напряжение, соответствующее низкому логическому уровню, повышается (более 0,25 В), а высокому — снижается (менее 0,65 В). Также увеличивается «»инерционность» датчика. Если его «отклик» составляет более 250 мс при обедненной горючей смеси и более 450 мс — при обогащенной, то датчик считается неисправным. Это — усредненные данные. При проверке желательно руководствоваться данными по конкретному датчику, установленному на авто, но подобной информации, к сожалению, публикуется очень мало.

В автосервисе для контроля «лямбда-зонда» применяются специальные мотортестеры, но в домашних условиях можно употребить обычным осциллографом. Розетка для подключения к датчику обычно расположена на главном жгуте проводов, идущих под дефлекторами для стекания воды с лобового стекла. Датчик содержит очень хрупкие и чувствительные компоненты. При обслуживании выхлопной системы его нельзя подвергать ударам, а также промывать какими-либо моющими средствами или растворителями. При установке датчика нельзя использовать герметики, полимеризующиеся при комнатной температуре, а также содержащие в своем составе силикон (на резьбу новых датчиков уже нанесена специальная контактная смазка).

Преждевременный выход из строя «лямбда-зонда» чаще всего вызывается:

— применением этилированного бензина или содержащего нерегламентированные присадки; — многократными неудачными попытками запуска двигателя, в результате которых в выпускном трубопроводе скапливаются пары несгоревшего топлива, способного воспламениться с образованием ударной волны; — перегревом наконечника датчика, вызванным перебоями в зажигании, нарушениями в системе контроля опережения зажигания, когда мотор продолжительное час работает на переобогащенной топливной смеси; -чрезмерной «перегазовкой», когда тахометр пребывает в «красной зоне».

Возможными признаками выхода из строя кислородного датчика являются:

— сигнал бортовой системы диагностики (зажигание контрольной лампы «CHECK ENGINE» и фиксация определенных кодов неисправностей в памяти [1]); — кратковременное зажигание контрольной лампы «CHECK ENGINE» при ускорении автомобиля; — неустойчивая работа двигателя на холостых оборотах; — повышенный расход топлива и ухудшение динамики автомобиля; — потрескивание и аромат гари в районе установки катализатора, а также повышение температуры или нагрев катализатора до раскаленного состояния. Характерный аромат тухлых яиц, присутствующий в выхлопе при попадании в катализатор большого количества несгоревшего топлива.

Датчик кислорода — не самостоятельное устройство. Он работает «в связке» с каталитическим нейтрализатором отработанных газов (многих автовладельцев больно «кусает» его цена: 400…600 долларов). Каталитический нейтрализатор — трехкомпонентное устройство, предназначенное для окисления токсичных веществ (окиси углерода, углеводородов и окиси азота) до углекислого газа, азота и воды в результате каталитической реакции. Оптимальная работа катализатора (нейтрализация примерно 80% всех компонентов) достигается только тогда, когда мотор работает при стехиометрии веком составе смеси (рис.5).

Пропадание или искажение сигнала с «лямбда-зонда» приводит к подъему содержания токсичных веществ в продуктах сгорания, а следовательно, к резкому сокращению срока службы катализатора.

Стоит отметить, что до недавнего времени довольно часто практиковался демонтаж неисправных «лямбда-зонда» и катализатора с последующей установкой трубы-вставки. Таким образом было «доработано» большое количество иномарок вследствие невозможности осуществления дорогостоящего ремонта. Но с введением новых правил при прохождении техосмотра будет требоваться наличие и работоспособность всего оборудования, если авто оснащался им штатно (при изготовлении).

Схема эмулятора лямбда зонда своими руками

Дата публикации: 16 января 2017.

Лямбда зонд (также называется кислородным контроллером, датчиком O2, ДК) является неотъемлемой частью выхлопной системы автотранспортных средств, отвечающих экологическим стандартам EURO-4 и выше. Это миниатюрное устройство (обычно устанавливается 2 лямбда зонда и более) контролирует содержание O2 в выхлопных смесях автотранспортного средства, благодаря чему значительно снижается выброс ядовитых отходов в атмосферу.

В случае некорректной работы ДК или если произошло отключение лямбда зонда, функционирование силового агрегата может быть нарушено, из-за чего мотор перейдет в аварийный режим (на панели загорится Check Engine). Чтобы такого не случилось, систему автомобиля можно перехитрить, установив обманку.

Механическая обманка лямбда зонда («ввертыш»)

«Ввертыш» – это втулка, изготовленная из бронзы или теплоустойчивой стали. Внутренняя часть такой «проставки» и ее полости заполняются керамической крошкой со специальным каталитическим покрытием. Благодаря этому отработанные газы дожигаются быстрее, что, в свою очередь, приводит к разным показателям импульсов 1 и 2 ДК.

Важно! Любая обманка устанавливается только на исправный лямбда зонд.

Самодельная обманка лямбда зонда, схема которой представлена ниже, проста в изготовлении. Для этого вам потребуется подготовить:

  • заготовку;
  • отвертку;
  • набор ключей.

Делается обманка на обрабатывающем токарном станке. Если такового нет, то можно обратиться к специалисту, предоставив ему чертеж.

Полученная деталь совместима с большинством выхлопных систем как отечественных, так и зарубежных автомобилей.

Установка обманки лямбда зонда производится следующим образом:

  • Поднимите авто на эстакаду.
  • Отключите минусовую клемму на АКБ.
  • Выкрутите первый (верхний) зонд (если их два, то снимите тот, который расположен между катализатором и выпускным коллектором).
  • Вкрутите лямбда зонд в «проставку».
  • Установите «усовершенствованный» датчик на место.
  • Подключите клемму к аккумулятору.

Полезно! Обычно механическая обманка второго лямбда зонда не выполняется, так как этот ДК защищен катализатором и контролирует только его состояние. Самым чутким является именно первый датчик, который установлен ближе всего к коллектору.

После этого системная ошибка «Check Engine» должна исчезнуть. Если этот способ не сработал, можно воспользоваться более дорогостоящей обманкой.

Электронная обманка

Еще один способ устранения проблем с ДК – это электронная обманка лямбда зонда, схема которой представлена чуть ниже. Так как датчик кислорода передает сигнал контроллеру, то схема-обманка, подключенная к проводке от датчика к разъему, позволит «загрубить» систему. Благодаря этому, в ситуации, если лямбда зонд будет неисправен, силовой агрегат будет продолжать работать корректно.

Полезно! Места установки такой обманки могут отличаться в зависимости от модели АТС. Например, она может быть монтирована в центральный тоннель между сиденьями, в торпеде или моторном отсеке.

Схема-обманка – это однокристальный микропроцессор, который анализирует процессы в катализаторе, получает данные от первого ДК, обрабатывает их, преобразует до показателей второго датчика и выдает на процессор автомобиля соответствующий сигнал.

Чтобы установить обманку этого типа, вам потребуется схема подключения лямбда зонда, которая выглядит следующим образом.

Как видите, бывает разная распиновка лямбда зонда (4 провода, три и два). Цвета проводов могут также отличаться, чаще всего встречаются изделия с 4 пинами (2 черных, белый и синий).

Для изготовления обманного устройства, вам потребуется:

  • паяльник с мелким жалом и припой;
  • канифоль;
  • неполярный конденсатор емкостью 1 мкФ Y5V, +/- 20%;
  • резистор (сопротивление) на 1 мОм, С1-4 имп, 0,25 Вт;
  • нож и изоляционная лента.

Полезно! Перед установкой, схему лучше всего поместить в пластиковый корпус и залить ее «эпоксидкой».

Дальше электронная обманка на лямбда зонд своими руками монтируется следующим образом:

  • Отключите минусовую клемму АКБ.
  • «Препарируйте» провод, который идет от самого ДК к разъему.
  • Разрежьте синий провод и подсоедините его обратно через резистор.
  • Впаяйте неполярный конденсатор меду белым и синим проводами.
  • Заизолируйте соединения.

Ниже представлена схема обманки лямбда зонда своими руками для распиновки на 4 провода.

На заключительном этапе, должно получиться следующее.

Такие манипуляции не стоит выполнять, если у вас нет должного опыта. Сегодня в магазинах представлены готовые схемы-обманки, которые без труда сможет установить даже начинающий водитель.

Перепрошивка контроллера

Некоторые особо искушенные автовладельцы решаются на перепрошивку блока управления, благодаря чему блокируется обработка сигналов второго кислородного датчика. Однако необходимо учитывать, что любые изменения алгоритма работы системы могут привести к необратимым последствиям, так как вернуть заводские настройки будет практически невозможно и затратно. Поэтому выполнять такие манипуляции самостоятельно не рекомендуется. То же самое касается и готовых прошивок, которые продаются в интернете.

Полезно! При перепрошивке лямбда зонды удаляются.

Если вы все-таки хотите произвести перепрошивку системы, то обратитесь к грамотному специалисту, который сможет отключить получение данных ДК с помощью специализированного оборудования.

Также стоит учитывать, что практически любое вмешательство в работу систем, может привести к не самым приятным последствиям.

Какие последствия бывают после установки обманок

Нужно понимать, что любая обманка устанавливается на страх и риск автовладельца. Если монтаж был произведен неправильно, то вы можете столкнуться со следующими проблемами:

  • Из-за того, что бортовой компьютер не может регулировать впрыск жидкости, может произойти нарушение работы мотора.
  • Если схема неправильно спаяна, это может привести к повреждению электропроводки.
  • В процессе установки обманки вы можете повредить датчики кислорода, после чего даже не узнаете об их неисправности (так как у вас уже будет установлена обманка).
  • После таких вмешательств (не только при перепрошивке) может произойти сбой в бортовом компьютере.

Любая неточность приведет к плачевным последствиям, поэтому лучше установить более безопасный готовый эмулятор. В отличие от обманки, он не «обманывает» блок управления, а лишь обеспечивает его корректную работу, преобразуя сигнал ДК. Внутри эмулятора также установлен микропроцессор (как и в самодельной электронной обманке), который способен оценивать выхлопные газы и анализировать ситуацию.

В заключении

Многие автовладельцы устанавливают на свои машины самодельные обманки, чтобы сэкономить на покупке новых кислородных датчиков. Однако в такой погоне за выгодой, вы вполне можете столкнуться с большими денежными затратами, если кустарное устройство повлияет на работу «жизненно-важных» систем. Поэтому устанавливать обманки рекомендуется, только если вы смыслите в работах такого плана.

Датчик кислорода - лямбда зонд - Автоэлектрик

     Задача датчика кислорода – определять содержание кислорода в отработанных газах. По принципу действия датчик кислорода можно сравнить с электрохимическим источником, напряжение которого зависит от концентрации кислорода. Такое определение не совсем корректно, но достаточно точно отражает сущность датчика, за одним исключением – чем больше кислорода, тем ниже уровень сигнала и наоборот. Есть кислород в отработанных газах – смесь бедная (сигнал датчика низкий), нет кислорода – богатая (сигнал высокий). Контроллер по сигналу датчик кислорода непрерывно корректирует длительность впрыска, поддерживая таким образом оптимальный состав топливной смеси, т.е. выполняет роль датчика обратной связи в замкнутом контуре управления подачей топлива. Уровень сигнала датчика изменяется несколько раз в секунду, обеспечивая таким образом высокую точность поддержания оптимального состава топливовоздушной смеси. Главное предназначение датчика кислорода – снижение токсичности отработанных газов, поэтому он используется только совместно с каталитическим нейтрализатором. Для удовлетворения нормам токсичности Евро-4 на двигателе установлены два датчика и два катализатора. Избыток воздуха в смеси измеряется – путем определения в выхлопных газах содержания остаточного кислорода. Поэтому лямбда-зонд и стоит в выпускном коллекторе перед катализатором.

Схема датчика кислорода

   Электрический сигнал датчика считывается электронным блоком управления системы впрыска топлива, а тот в свою очередь оптимизирует состав смеси путем изменения количества подаваемого в цилиндры топлива. На некоторых современных моделях автомобилей имеется еще один лямбда-зонд. Расположен он на выходе катализатора. Этим достигается большая точность приготовления смеси

   Лямбда-зонд действует по принципу гальванического элемента с твердым электролитом в виде керамики из диоксида циркония. Керамика легирована оксидом иттрия, а поверх нее напылены токопроводящие пористые электроды из платины. Один из электродов «дышит» выхлопными газами, а второй – воздухом из атмосферы. Эффективное измерение остаточного кислорода в отработавших газах лямбда-зонд обеспечивает после разогрева до температуры 300 – 400оС. Только в таких условиях циркониевый электролит приобретает проводимость, а разница в количестве атмосферного кислорода и кислорода в выхлопной трубе ведет к появлению на электродах лямбда-зонда выходного напряжения. Датчик приобретает способность генерировать электрический сигнал только после прогрева до рабочей температуры не менее 360 градусов. Для ускорения прогрева датчики установлены в выпускном коллекторе двигателя, то есть в зоне максимально высокой температуры. Кроме того, каждый датчик имеет нагревательный элемент, управляемый контроллером. Отключение нагрева происходит при появлении на выходе датчика изменяющегося электрического сигнала, что свидетельствует о его прогреве.

Неисправность кислородного датчика

   Специфическим отказом датчика является его «отравление», в результате чего датчик не реагирует или реагирует медленно на изменение концентрации кислорода. Причиной «отравления» могут быть применение этилированного бензина или силиконовых герметиков при ремонте двигателя. В первом случае датчик покрывается порошкообразным налётом зелёного цвета, а во втором – белого. Отказ ДК контроллер парирует переходом из замкнутого на разомкнутый контур управления, при котором сигнал датчик кислорода не используется. Следует иметь ввиду, что контроллер может оценить исправный датчик кислорода как неисправный, если уровень сигнала длительное время (более 5 сек.) не изменяется по причинам, не связанным непосредственно с датчиком. Например: малая величина сигнала может быть обусловлена пониженным давлением топлива, засорением топливных форсунок, подсосом воздуха в выпускной коллектор и т.д. Большая величина сигнала может быть вызвана негерметичностью форсунок, повышенным давлением топлива из-за неисправности регулятора давления и так далее.

   Неисправность датчика может проявляться следующим образом: неустойчивая работа или остановка двигателя на холостом ходу; рывки и/или недостаток мощности и приёмистости двигателя; детонация; повышенная токсичность газов; повышенный расход топлива. Автомобиль следует стараться вести плавно, избегая интенсивных разгонов. Если возникнет необходимость снять датчик кислорода, то не следует делать это на холодном двигателе. Можно сорвать грани датчика. Предварительно прогрейте двигатель, чтобы за счет теплового расширения металла ослабло резьбовое соединение датчика с приёмной трубой. А вообще, это наиболее уязвимый датчик автомобиля с системой впрыска. Его ресурс составляет примерно 50000 км в зависимости от условий эксплуатации и исправности двигателя. Плохое состояние маслосъемных колец, попадание антифриза в цилиндры и выпускные трубопроводы, обогащенная топливно-воздушная смесь, сбои в системе зажигания сильно сокращают срок его службы. Применение этилированного бензина категорически недопустимо – свинец портит платиновые электроды датчика кислорода за несколько бесконтрольных заправок.

Кислородные датчики - видео

Это должен знать каждый владелец авто:
Выбор аккумулятора для авто

   В данной статье речь пойдет об аккумуляторах, их типы в обслуживании и его выборе нового для замены на автомобиле. Аккумулятор является одним из основных элементов автомобиля. Современные ак...

Проверка датчика кислорода (лямбда-зонд). Схема датчика кислорода. Снятие и установка датчика.

Схема датчика кислорода (лямбда-зонда)

 

Распиновка датчика кислорода А- Контакт чувствительного элемента датчика (+) B- Контакт нагревательного элемента датчика (+) C- Контакт Чувствительного элемента датчика (-)

 

Контактные выводы наиболее распространенных циркониевых лямбда-зондов а – без подогревателя; б, с – с подогревателем. * цвет вывода может отличаться от указанного.

Проверка питания датчика (напряжение на датчике кислорода)

          Прежде чем заменить датчик, нужно удостовериться, что на него поступает питание и исправны все цепи. Для этого открываем капот и отсоединяем разъем датчика (он прикреплен хомутом к патрубку системы охлаждения).

            Проверяем цепь нагревательного элемента. Берём тестер и его «минус» подключаем к двигателю, «плюс» крепим на контакт «В». Включаем зажигание и смотрим на показания тестера: должно показывать 12в. Если показания тестера меньше 12в или вообще отсутствуют, то либо разряжен аккумулятор (что мало вероятно), либо обрыв цепи питания (устраняем неисправность). Так же может быть неисправна эбу, но как правило, бортовой компьютер сразу свидетельствует о данной ошибке.

             Проверяем цепь чувствительного элемента. Измеряем напряжение между контактами «А» и «С». минус на «С» плюс на «А». Напряжение должно быть 0,45в. Если напряжение отсутствует или отличается на 0,02в и более – то неисправна цепь питания (нужно найти и устранить) или неисправен ЭБУ (что так же мало вероятно).

              Полностью проверить датчик на работоспособность  можно только при помощи осциллографа, чего нет у большинства автолюбителей, поэтому я не вижу смысла описывать данную ситуацию. Скажу лишь то, что для проверки нужно будет искусственно прибеднять и обогащать топливную смесь и смотреть на показания датчика.

Снятие датчика кислорода (лямда зонд).

        При снятии датчика часто случается что датчик кислорода закипает и не поддается механическому воздействию.

        Для работы  понадобится:

- Гаечный ключ на «22», «17», «19»

- wd-40

- Пластиковый хомут

- Эстакада

1. Первым делом ставим автомобиль на эстакаду и снимаем защиту двигателя.

2. Открываем капот и ищем провода от датчика кислорода (они прикреплены хомутом к шлангу системы охлаждения)

3. Обрезаем пластиковый хомут, разъединяем разъемы

4. Ждем пока выхлопная система остынет.

5. Берём ключ на «22» и откручиваем датчик кислорода. Если датчик прикипел к трубе и не снимается, то:

- Обильно брызгаем wd-40 и пробуем открутить лямбду

- Запускаем двигатель, нагреваем выхлопную систему – пробуем открутить, поливаем датчик водой и пробуем открутить.

- Нагреваем сам датчик (например паяльной лампой, газовой сваркой) пытаемся открутить

- Пробуем несильно постучать молотком и пытаемся открутить

Установка датчика кислорода (лямбда-зонда).

    Устанавливать датчик нужно в обратном порядке: закручиваем новый датчик, подсоединяем разъем и крепим провода хомутом к патрубку системы охлаждения так, чтобы не было контакта с выхлопной трубой. Устанавливаем защиту. (Источник).

Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости